इलेक्ट्रोस्टॅटिक चार्जची निर्मिती

घन पदार्थाची चार्ज वाहून नेण्याची क्षमता पृष्ठभागाची स्थिती, डायलेक्ट्रिक स्थिरांक, पृष्ठभागाची प्रतिरोधकता आणि सभोवतालच्या वातावरणातील सापेक्ष आर्द्रता यावर अवलंबून असते. चार्ज वाहून नेण्याची त्याची क्षमता त्याच्या डायलेक्ट्रिक स्थिरांक आणि सापेक्ष आर्द्रतेच्या व्यस्त प्रमाणात असते आणि त्याच्या पृष्ठभागाच्या प्रतिरोधकतेच्या थेट प्रमाणात असते. चार्जचे चिन्ह पदार्थावर अवलंबून बदलते; कमी डायलेक्ट्रिक स्थिरांक असलेले पदार्थ सकारात्मक चार्ज केलेले असतात.

इन्सुलेशन गुणधर्म स्थिर वीज जमा होण्याशी संबंधित आहेत. बहुतेक प्लास्टिकची रासायनिक रचना त्यांना उत्कृष्ट इन्सुलेटर असल्याचे दर्शवते, ज्यामुळे ते रडारसारख्या उच्च-फ्रिक्वेन्सी उपकरणांसाठी आवश्यक साहित्य बनतात. बहुतेक प्लास्टिकमध्ये पृष्ठभागाची चालकता कमी असल्याने, ते विद्युत चार्ज लवकर नष्ट करू शकत नाहीत, प्लास्टिक आणि धातूंमध्ये फरक आहे.

प्लास्टिक उत्पादनांच्या वापरादरम्यान, स्थिर वीज विविध समस्या निर्माण करू शकते आणि गंभीर, अगदी धोकादायक परिणामांना कारणीभूत ठरू शकते. सर्वात सामान्य धोके म्हणजे: प्लास्टिकच्या पृष्ठभागावर घाण मोठ्या प्रमाणात साचणे; रेकॉर्डच्या ध्वनी गुणवत्तेवर परिणाम करणारी धूळ आकर्षित करणारी स्थिर वीज; कृत्रिम फायबर कार्पेट किंवा प्लास्टिक फ्लोअरिंग वापरणाऱ्या लोकांमध्ये स्थिर वीज अप्रिय "विद्युत शॉक" संवेदना निर्माण करते; प्लास्टिक फिल्म आणि शीट्समध्ये स्थिर चिकटणे, सामान्य उत्पादनात व्यत्यय आणते; आणि वायुप्रवाह वाहतुकीदरम्यान घन पावडर एकत्र जमते. स्थिर चार्जच्या मोठ्या संचयनामुळे निर्माण होणारे डिस्चार्ज स्पार्क हवा आणि धूळ किंवा सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्सचे मिश्रण देखील पेटवू शकतात, ज्यामुळे अनेक विनाशकारी स्फोट होतात.

इलेक्ट्रोस्टॅटिक चार्ज दाबण्यासाठी उपाय

(१) सापेक्ष आर्द्रता वाढवणे: साच्यातील उत्पादनांची सभोवतालची आर्द्रता वाढत असताना, त्यांची पृष्ठभागाची चालकता देखील वाढते, ज्यामुळे चार्जचे अपव्यय होण्यास गती येते. उदाहरणार्थ, जेव्हा पाणी शोषून घेणाऱ्या पॉलिमाइडची सापेक्ष आर्द्रता ६५% पेक्षा जास्त असते, तेव्हा व्यावहारिकदृष्ट्या स्थिर वीज नसते. उलट, जेव्हा सापेक्ष आर्द्रता २०% पेक्षा खूपच कमी असते, तेव्हा पृष्ठभागावरील चार्ज बॅलन्स समस्या अपरिहार्य असतात. या प्रकरणात, स्थिर वीज दाबण्याचा एकमेव खरोखर प्रभावी उपाय म्हणजे व्हॉल्यूम रेझिस्टिव्हिटी कमी करण्यासाठी चालक मॅट्रिक्स जोडणे.

(२) हवेची चालकता वाढवा:हवेची चालकता वाढवण्यासाठी वीज किंवा रेडिओअ‍ॅक्टिव्हिटीच्या तत्त्वावर काम करणाऱ्या आयोनायझरचा वापर करून, जेणेकरून चार्ज सभोवतालच्या हवेत लवकर विरघळू शकेल.

(३) प्लास्टिकमध्ये रासायनिक पदार्थ (अँटीस्टॅटिक एजंट) घालून किंवा पृष्ठभागावर लावून पृष्ठभागाची चालकता वाढवा, ज्यामुळे स्थिर चार्ज नष्ट होतो.

 अँटीस्टॅटिक एजंट्सची रासायनिक रचना

अँटीस्टॅटिक एजंट्स हे असे अ‍ॅडिटीव्ह असतात जे मोल्डिंग कंपाऊंड्समध्ये जोडले जातात किंवा स्थिर वीज जमा होण्यास कमी करण्यासाठी मोल्ड केलेल्या उत्पादनांच्या पृष्ठभागावर लावले जातात. साधारणपणे, अनुप्रयोग पद्धतीवर आधारित, अँटीस्टॅटिक एजंट्स दोन मुख्य श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: अंतर्गत आणि बाह्य अनुप्रयोग.

२.अंतर्गत अँटिस्टॅटिक एजंट्स

मोल्डिंगपूर्वी किंवा दरम्यान सर्फॅक्टंट म्हणून पॉलिमरमध्ये अंतर्गत जोडलेले अँटीस्टॅटिक एजंट जोडले जातात. त्या सर्वांमध्ये पृष्ठभागावर सक्रिय गुणधर्म असतात आणि ते मोल्ड केलेल्या भागांच्या पृष्ठभागावर स्थलांतरित आणि एकत्रित होऊ शकतात. या अॅडिटीव्हजमध्ये त्यांच्या रेणूंमध्ये हायड्रोफिलिक आणि हायड्रोफोबिक दोन्ही गट असतात. हायड्रोफोबिक गटांची पॉलिमरशी एक विशिष्ट सुसंगतता असते आणि ते त्याचे रेणू उत्पादनाच्या पृष्ठभागावर चिकटून राहण्यास कारणीभूत ठरू शकतात, तर हायड्रोफिलिक गट उत्पादनाच्या पृष्ठभागावरील पाण्याच्या रेणूंशी बांधून आणि देवाणघेवाण करून कार्य करतात. पृष्ठभाग-सक्रिय वैशिष्ट्यांसह बहुतेक अँटीस्टॅटिक एजंट्सचे वर्गीकरण कॅशनिक, अ‍ॅनिओनिक आणि नॉनिओनिक प्रकारांमध्ये केले जाऊ शकते.

1.कॅशनिक अँटीस्टॅटिक एजंट्स:या प्रकारच्या अँटीस्टॅटिक एजंटमध्ये, रेणूच्या सक्रिय भागात सामान्यतः एक मोठा कॅशनिक गट आणि अनेकदा एक लांब अल्काइल गट असतो, जसे की क्वाटरनरी अमोनियम लवण, क्वाटरनरी सल्फोनियम लवण किंवा क्वाटरनरी सल्फोनियम लवण. आयन सामान्यतः क्लोराइड, मिथाइल सल्फेट्स आणि नायट्रेट्स सारख्या क्वाटरनाइझेशन अभिक्रियांमध्ये तयार होतात. क्वाटरनरी अमोनियम मीठ अँटीस्टॅटिक एजंट व्यावसायिक उत्पादनांच्या या श्रेणीवर वर्चस्व गाजवतात. कॅशनिक अँटीस्टॅटिक एजंट ध्रुवीय मॅट्रिक्सवर (जसे की पीव्हीसी आणि स्टायरीन पॉलिमर) सर्वात प्रभावी असतात. तथापि, विशिष्ट पॉलिमरच्या थर्मल स्थिरतेवर त्यांच्या प्रतिकूल परिणामांमुळे त्यांचा वापर काहीसा मर्यादित आहे.

२. अ‍ॅनिओनिक अँटीस्टॅटिक एजंट्स: या प्रकारच्या अ‍ॅनिओनिक एजंटमध्ये, रेणूचा सक्रिय भाग अ‍ॅनिओनिक असतो. अल्काइल सल्फोनेट, सल्फेट्स, फॉस्फेट्स, डायथियोकार्बामेट्स किंवा कार्बोक्झिलेट्समध्ये सामान्यतः मोठ्या प्रमाणात अ‍ॅनिओन असतात, तर कॅटेशन्स सहसा अल्कली मेटल आयन असतात आणि कधीकधी अल्कली अर्थ मेटल आयन असतात. उदाहरणार्थ, सोडियम अल्काइल सल्फोनेटचा वापर उद्योगात मोठ्या प्रमाणात केला जातो कारण ते पॉलीव्हिनाइल क्लोराइड आणि पॉलिस्टीरिन पॉलिमरमध्ये समाधानकारक अँटीस्टॅटिक प्रभाव प्राप्त करते, परंतु पॉलीओलेफिनमध्ये त्याच्या वापराला काही मर्यादा आहेत.

3. नॉनिओनिक अँटीस्टॅटिक एजंट्स: या अँटीस्टॅटिक एजंट्समध्ये पृष्ठभागावर सक्रिय आण्विक गट असतो जो चार्ज नसतो आणि खूप कमी ध्रुवीयता असते (प्रामुख्याने पॉलीथिलीन ग्लायकॉल एस्टर किंवा इथर, फॅटी अॅसिड एस्टर किंवा इथेनॉलमाइन्स, मोनो- किंवा डायग्लिसराइड्स आणि इथॉक्सिलेटेड फॅटी अमाइन्स). ते बहुतेकदा व्यावसायिकरित्या द्रव किंवा कमी-सॉफ्टनिंग-पॉइंट मेण म्हणून पुरवले जातात.

या अ‍ॅडिटीव्हजची कमी ध्रुवीयता त्यांना पॉलीथिलीन आणि पॉलीप्रोपायलीनसाठी आदर्श अंतर्गत अँटीस्टॅटिक एजंट बनवते आणि ते उच्च सुसंगतता देखील प्रदर्शित करतात. वेगवेगळ्या प्रकारच्या पॉलीथिलीन आणि पॉलीप्रोपायलीनमध्ये वेगवेगळी घनता, स्फटिकता आणि सूक्ष्म आण्विक संरचना असतात. म्हणून, प्रत्येक अँटीस्टॅटिक एजंटसाठी इष्टतम आण्विक रचना मिळविण्यासाठी, अल्काइल साखळीची लांबी आणि कंपाऊंडमधील हायड्रॉक्सिल किंवा इथर गटांची संख्या समायोजित करणे आवश्यक आहे. केवळ अशा प्रकारे इच्छित अनुप्रयोग प्रभाव प्रभावीपणे सुनिश्चित केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, पॉलीप्रोपायलीनमध्ये वापरले जाणारे सामान्य अँटीस्टॅटिक एजंट कमी-घनतेच्या पॉलीथिलीनवर लागू केल्यास कमी प्रभावी असतात आणि उलट.

 बाह्य कोटिंग प्रकार अँटीस्टॅटिक एजंट

बाह्य अँटीस्टॅटिक एजंट्स साच्यातील भागांच्या पृष्ठभागावर जलीय किंवा अल्कोहोलिक द्रावणाच्या स्वरूपात लावले जातात. वेगवेगळ्या अनुप्रयोग पद्धतींमुळे, अंतर्गत अँटीस्टॅटिक एजंट्समध्ये नमूद केलेल्या संरचनात्मक आवश्यकता कमी महत्त्वाच्या होतात. सर्व पृष्ठभाग-सक्रिय संयुगे, तसेच अनेक गैर-पृष्ठ-सक्रिय हायग्रोस्कोपिक पदार्थ (जसे की ग्लिसरीन, पॉलीओल्स आणि पॉलीथिलीन ग्लायकॉल), वेगवेगळ्या प्रमाणात अँटीस्टॅटिक गुणधर्म धारण करतात आणि या संयुगांची प्रभावीता पॉलिमरशी सुसंगतता किंवा पॉलिमरमधील त्यांच्या स्थलांतरामुळे प्रभावित होत नाही.