Электростатикалык заряддын пайда болушу

Катуу нерсенин зарядды көтөрүү жөндөмү беттин шарттарына, диэлектрик туруктуулугуна, беттик каршылыгына жана айлана-чөйрөнүн салыштырмалуу нымдуулугуна көз каранды. Анын зарядды көтөрүү жөндөмү анын диэлектрик туруктуулугуна жана салыштырмалуу нымдуулугуна тескери пропорционалдуу жана беттик каршылыгына түз пропорционалдуу. Заряддын белгиси материалга жараша өзгөрөт; диэлектрик туруктуулугу төмөн материалдар оң заряддуу болот.

Жылуулоо касиеттери статикалык электрдин топтолушуна байланыштуу. Көпчүлүк пластмассалардын химиялык түзүлүшү алардын эң сонун изолятор экенин көрсөтүп турат, бул аларды радар сыяктуу жогорку жыштыктагы жабдуулар үчүн маанилүү материалдарга айлантат. Көпчүлүк пластмассалардын беттик өткөрүмдүүлүгү төмөн болгондуктан, алар электр зарядын тез жок кыла алышпайт, бул пластмассалар менен металлдардын ортосундагы айырмачылык.

Пластик буюмдарды колдонуу учурунда статикалык электр энергиясы ар кандай көйгөйлөрдү жаратып, олуттуу, ал тургай кооптуу кесепеттерге алып келиши мүмкүн. Эң кеңири таралган коркунучтарга төмөнкүлөр кирет: пластик беттерде кирдин көп топтолушу; пластинкалардын үн сапатына таасир этүүчү чаңды өзүнө тарткан статикалык электр энергиясы; синтетикалык була килемдерди же пластик пол төшөөчү адамдарда жагымсыз "электр тогунун шок" сезимин жараткан статикалык электр энергиясы; кадимки өндүрүштү бузган пластик пленкалар менен барактардын ортосундагы статикалык жабышуу; жана аба агымынын ташуу учурунда катуу порошоктун бири-бирине жабышып калышы. Статикалык заряддын көп топтолушунан пайда болгон разряд учкундары аба менен чаңдын же органикалык эриткичтердин аралашмаларын да күйгүзүп, көптөгөн кыйратуучу жарылуулардын себеби болуп калышы мүмкүн.

Электростатикалык зарядды басуу чаралары

(1) Салыштырмалуу нымдуулуктун жогорулашы: Калыпталган буюмдардын айлана-чөйрөнүн нымдуулугу жогорулаган сайын, алардын беттик өткөрүмдүүлүгү да жогорулайт, ошону менен заряддын таркашы тездейт. Мисалы, сууну сиңирүүчү полиамиддин салыштырмалуу нымдуулугу 65% дан жогору болгондо, статикалык электр дээрлик жок. Тескерисинче, салыштырмалуу нымдуулук 20% дан бир топ төмөн болгондо, беттик заряддын балансындагы көйгөйлөр сөзсүз болот. Бул учурда, статикалык электрди басуунун бирден-бир натыйжалуу чарасы көлөмдүк каршылыкты азайтуу үчүн өткөргүч матрицаны кошуу болуп саналат.

(2) Абанын өткөрүмдүүлүгүн жогорулатуу:абанын өткөрүмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн электр же радиоактивдүүлүк принциби боюнча иштеген ионизаторду колдонуу менен, заряд айлана-чөйрөдөгү абага тез тарашы мүмкүн.

(3) Пластмассага химиялык кошулмаларды (антистатикалык агенттерди) кошуу же аларды бетке колдонуу менен беттик өткөргүчтүктү жогорулатуу, ошону менен статикалык зарядды жок кылуу.

 Антистатикалык агенттердин химиялык түзүлүшү

Антистатикалык агенттер – бул калыпка куюучу кошулмаларга кошулган же калыпка салынган буюмдардын бетине статикалык электрдин топтолушун азайтуу үчүн колдонулган кошулмалар. Жалпысынан алганда, колдонуу ыкмасына жараша, антистатикалык агенттерди эки негизги категорияга бөлүүгө болот: ички жана тышкы колдонуу.

2.Ички антистатикалык агенттер

Полимерлерге калыптоо алдында же калыптоо учурунда беттик активдүү заттар катары ички кошулган антистатикалык агенттер кошулат. Алардын баары беттик активдүү мүнөздөмөлөргө ээ жана калыпка салынган тетиктердин бетинде миграцияланып, агрегацияланышы мүмкүн. Бул кошулмалардын молекулаларында гидрофилдик жана гидрофобдук топтор бар. Гидрофобдук топтор полимер менен белгилүү бир шайкештикке ээ жана анын молекулаларынын продуктунун бетине жабышып калышына алып келиши мүмкүн, ал эми гидрофилдик топтор продуктунун бетинде суу молекулалары менен байланышып жана алмашуу аркылуу иштейт. Беттик активдүү мүнөздөмөлөргө ээ болгон антистатикалык агенттердин көпчүлүгүн катиондук, аниондук жана иондук эмес түрлөргө бөлүүгө болот.

1.Катиондук антистатикалык агенттер:Бул типтеги антистатикалык агентте молекуланын активдүү бөлүгү, адатта, чоң катиондук топту жана көп учурда узун алкилдик топту камтыйт, мисалы, төртүнчү аммоний туздары, төртүнчү сульфоний туздары же төртүнчү сульфоний туздары. Аниондор, адатта, хлориддер, метил сульфаттар жана нитраттар сыяктуу төртүнчүлөшүү реакциялары учурунда пайда болот. Төртүнчү аммоний тузунун антистатикалык агенттери бул категориядагы коммерциялык продукцияларда басымдуулук кылат. Катиондук антистатикалык агенттер полярдык матрицаларда (мисалы, ПВХ жана стирол полимерлери) эң натыйжалуу. Бирок, аларды колдонуу айрым полимерлердин жылуулук туруктуулугуна терс таасиринен улам бир аз чектелүү.

2. Аниондук антистатикалык агенттер: Бул типтеги антистатикалык агентте молекуланын активдүү бөлүгү аниондук болуп саналат. Алкилсульфонаттар, сульфаттар, фосфаттар, дитиокарбаматтар же карбоксилаттар, адатта, көп сандагы аниондорду алып жүрөт, ал эми катиондор, адатта, щелочтуу металл иондору, ал эми кээде щелочтуу жер металл иондору болуп саналат. Мисалы, натрий алкилсульфонаты өнөр жайда кеңири колдонулат, анткени ал поливинилхлорид жана полистирол полимерлеринде канааттандырарлык антистатикалык таасирге жетишет, бирок аны полиолефиндерде колдонуунун белгилүү бир чектөөлөрү бар.

3. Иондук эмес антистатикалык агенттерБул антистатикалык агенттер заряддалбаган жана полярдуулугу өтө төмөн болгон беттик активдүү молекулярдык топко ээ (негизинен полиэтиленгликоль эфирлери же эфирлери, май кислотасынын эфирлери же этаноламиндер, моно- же диглицериддер жана этоксилденген майлуу аминдер). Алар көбүнчө коммерциялык түрдө суюктуктар же жумшартуу температурасы төмөн момдор катары берилет.

Бул кошулмалардын төмөнкү полярдуулугу аларды полиэтилен жана полипропилен үчүн идеалдуу ички антистатикалык агенттерге айлантат жана алар жогорку шайкештикти көрсөтөт. Полиэтилен менен полипропилендин ар кандай түрлөрү ар кандай тыгыздыкка, кристаллдуулукка жана микроскопиялык молекулярдык түзүлүшкө ээ. Ошондуктан, ар бир антистатикалык агент үчүн оптималдуу молекулярдык түзүлүштү алуу үчүн, алкил чынжырынын узундугун жана кошулмадагы гидроксил же эфир топторунун санын тууралоо керек. Ушундай жол менен гана каалаган колдонуу эффектин натыйжалуу камсыз кылууга болот. Мисалы, полипропиленде колдонулган типтүү антистатикалык агенттер төмөн тыгыздыктагы полиэтиленге колдонулганда анча натыйжалуу эмес жана тескерисинче.

 Тышкы каптоо түрүндөгү антистатикалык агент

Сырткы антистатикалык агенттер калыпка салынган тетиктердин бетине суу же спирт эритмеси түрүндө колдонулат. Колдонуу ыкмаларынын ар кандай болушунан улам, ички антистатикалык агенттерде айтылган структуралык талаптар анчалык маанилүү болбой калат. Бардык беттик активдүү кошулмалар, ошондой эле көптөгөн беттик активдүү эмес гигроскопиялык заттар (мисалы, глицерин, полиолдор жана полиэтиленгликоль) ар кандай деңгээлде антистатикалык касиеттерге ээ жана бул кошулмалардын эффективдүүлүгүнө алардын полимер менен шайкештиги же полимердин ичиндеги миграциясы таасир этпейт.