Myndun rafstöðuhleðslu

Hæfni fasts efnis til að bera hleðslu fer eftir yfirborðsaðstæðum, rafsvörunarstuðli, yfirborðsviðnámi og rakastigi umhverfisins. Hæfni þess til að bera hleðslu er í öfugu hlutfalli við rafsvörunarstuðul þess og rakastig, og í beinu hlutfalli við yfirborðsviðnám þess. Formmerki hleðslunnar er mismunandi eftir efninu; efni með lægri rafsvörunarstuðla eru jákvætt hlaðin.

Einangrunareiginleikar tengjast uppsöfnun stöðurafmagns. Efnafræðileg uppbygging flestra plasta sýnir að þau eru framúrskarandi einangrunarefni, sem gerir þau að nauðsynlegum efnum fyrir hátíðnibúnað eins og ratsjá. Þar sem flest plast hafa lága yfirborðsleiðni geta þau ekki fljótt dreift rafhleðslu, sem er munur á plasti og málmum.

Við notkun plastvara getur stöðurafmagn valdið ýmsum vandamálum og leitt til alvarlegra, jafnvel hættulegra, afleiðinga. Algengustu hætturnar eru: mikil uppsöfnun óhreininda á plastyfirborðum; stöðurafmagn sem dregur að sér ryk sem hefur áhrif á hljóðgæði platna; stöðurafmagn sem veldur óþægilegri „rafstuðstilfinningu“ hjá fólki sem notar teppi úr gerviefnum eða plastgólfefni; stöðurafmagn sem festist við plastfilmur og -platur, sem truflar eðlilega framleiðslu; og fast duft sem kekkist saman við loftflæði. Neistar sem myndast við mikla uppsöfnun stöðurafhleðslu geta jafnvel kveikt í blöndum af lofti og ryki eða lífrænum leysum og valdið mörgum eyðileggjandi sprengingum.

Aðgerðir til að bæla niður rafstöðuhleðslu

(1) Aukinn rakastig: Þegar rakastig umhverfis mótaðra vara eykst, eykst einnig yfirborðsleiðni þeirra, sem flýtir fyrir dreifingu hleðslu. Til dæmis, þegar rakastig vatnsgleypandi pólýamíðs er hærra en 65%, er nánast engin stöðurafmagn. Aftur á móti, þegar rakastig er mun lægra en 20%, eru vandamál með jafnvægi á yfirborðshleðslu óhjákvæmileg. Í þessu tilfelli er eina raunverulega áhrifaríka ráðið til að bæla niður stöðurafmagn að bæta við leiðandi efnivið til að draga úr rúmmálsviðnámi.

(2) Auka leiðni lofts:með því að nota jónunartæki sem virkar samkvæmt meginreglunni um rafmagn eða geislavirkni til að auka leiðni lofts, þannig að hleðslan geti fljótt losnað út í andrúmsloftið.

(3) Auka yfirborðsleiðni með því að bæta efnaaukefnum (stöðurafmögnunarefnum) við plast eða bera þau á yfirborðið til að auka yfirborðsleiðni og þannig dreifa stöðurafmagni.

 Efnafræðileg uppbygging antistatískra efna

Rafmagnsvarnarefni eru aukefni sem eru bætt við mótunarefni eða borin á yfirborð mótaðra vara til að draga úr uppsöfnun stöðurafmagns. Almennt má skipta rafmagni í tvo meginflokka, allt eftir notkunaraðferð: innri notkun og ytri notkun.

2.Innri antistatísk efni

Innvortis bætt við rafstöðueiginleikar eru bætt við fjölliður sem yfirborðsvirk efni fyrir eða meðan á mótun stendur. Þau hafa öll yfirborðsvirka eiginleika og geta flust og safnast fyrir á yfirborði mótaðra hluta. Þessi aukefni innihalda bæði vatnssækna og vatnsfælna hópa í sameindum sínum. Vatnsfælnu hóparnir hafa ákveðna samhæfni við fjölliðuna og geta valdið því að sameindir hennar festast við yfirborð vörunnar, en vatnssæknu hóparnir virka með því að bindast og skiptast á við vatnssameindir á yfirborði vörunnar. Flest rafstöðueiginleikar með yfirborðsvirka eiginleika má flokka í katjóníska, anjóníska og ójóníska.

1.Katjónísk antistatísk efni:Í þessari tegund af stöðurafmagnshemjandi efni inniheldur virki hluti sameindarinnar yfirleitt stóran katjónískan hóp og oft langan alkýlhóp, svo sem fjórgreind ammóníumsölt, fjórgreind súlfóníumsölt eða fjórgreind súlfóníumsölt. Anjónir myndast almennt við fjórgreindarviðbrögð, svo sem klóríð, metýlsúlföt og nítröt. Stöðrafmagnshemjandi efni með fjórgreindum ammóníumsöltum eru ráðandi í þessum flokki verslunarvara. Katjónísk stöðurafmagnshemjandi efni eru áhrifaríkust á pólfjölliður (eins og PVC og stýrenfjölliður). Hins vegar er notkun þeirra nokkuð takmörkuð vegna skaðlegra áhrifa þeirra á hitastöðugleika ákveðinna fjölliða.

2. Anjónísk andstöðureynsluefni: Í þessari tegund andstöðureynsluefnis er virki hluti sameindarinnar anjónískur. Alkýlsúlfónöt, súlföt, fosföt, díþíókarbamat eða karboxýlat innihalda yfirleitt mikið magn af anjónum, en katjónirnar eru yfirleitt alkalímálmjónir og stundum jarðalkalímálmjónir. Til dæmis er natríumalkýlsúlfónat mikið notað í iðnaði vegna þess að það nær fullnægjandi andstöðureynsluáhrifum í pólývínýlklóríði og pólýstýrenpólýmerum, en notkun þess í pólýólefínum hefur ákveðnar takmarkanir.

3. Ójónískir antistatískir efniÞessi antistatísk efni hafa yfirborðsvirkan sameindahóp sem er óhlaðinn og hefur mjög lága pólun (aðallega pólýetýlen glýkól esterar eða eterar, fitusýruesterar eða etanólamín, ein- eða tvíglýseríð og etoxýleruð fituamín). Þau eru aðallega seld í verslunum sem vökvar eða vax með lágum mýkingarpunkti.

Lág pólun þessara aukefna gerir þau að kjörnum innri stöðurafvarnaefnum fyrir pólýetýlen og pólýprópýlen, og þau sýna einnig mikla eindrægni. Mismunandi gerðir af pólýetýleni og pólýprópýleni hafa mismunandi eðlisþyngd, kristöllun og smásæja sameindabyggingu. Þess vegna, til að fá bestu sameindabyggingu fyrir hvert stöðurafvarnaefni, verður að aðlaga lengd alkýlkeðjunnar og fjölda hýdroxýl- eða eterhópa í efnasambandinu. Aðeins á þennan hátt er hægt að tryggja tilætluð áhrif á notkun. Til dæmis eru dæmigerð stöðurafvarnaefni sem notuð eru í pólýprópýleni minna áhrifarík þegar þau eru notuð á lágþéttni pólýetýlen, og öfugt.

 Ytri húðunarefni sem er antistatískt efni

Ytri stöðurafmögnunarefni eru borin á yfirborð mótaðra hluta í formi vatns- eða alkóhóllausnar. Vegna mismunandi notkunaraðferða verða byggingarkröfurnar sem nefndar eru í innri stöðurafmögnunarefnum minna mikilvægar. Öll yfirborðsvirk efnasambönd, sem og mörg rakadræg efni sem eru ekki yfirborðsvirk (eins og glýserín, pólýól og pólýetýlen glýkól), hafa stöðurafmögnunareiginleika í mismunandi mæli og virkni þessara efnasambanda er ekki fyrir áhrifum af eindrægni þeirra við fjölliðuna eða flutningi þeirra innan fjölliðunnar.