Elektrostatik zaryadning hosil bo'lishi

Qattiq jismning zaryadni ko'tarish qobiliyati sirt sharoitlariga, dielektrik o'tkazuvchanligiga, sirt qarshiligiga va atrofdagi muhitning nisbiy namligiga bog'liq. Uning zaryadni ko'tarish qobiliyati uning dielektrik o'tkazuvchanligi va nisbiy namligiga teskari proportsional va sirt qarshiligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Zaryad belgisi materialga qarab o'zgaradi; dielektrik o'tkazuvchanligi pastroq bo'lgan materiallar musbat zaryadlangan.

Izolyatsiya xususiyatlari statik elektr tokining to'planishi bilan bog'liq. Ko'pgina plastmassalarning kimyoviy tuzilishi ularni ajoyib izolyatorlar ekanligini ko'rsatadi, bu ularni radar kabi yuqori chastotali uskunalar uchun zarur materialga aylantiradi. Ko'pgina plastmassalar past sirt o'tkazuvchanligiga ega bo'lgani uchun ular elektr zaryadini tezda yo'qota olmaydi, bu esa plastmassa va metallar o'rtasidagi farqdir.

Plastik mahsulotlardan foydalanish paytida statik elektr turli muammolarni keltirib chiqarishi va jiddiy, hatto xavfli oqibatlarga olib kelishi mumkin. Eng keng tarqalgan xavflar quyidagilarni o'z ichiga oladi: plastik yuzalarda axloqsizlikning kuchli to'planishi; yozuvlarning ovoz sifatiga ta'sir qiluvchi changni o'ziga tortadigan statik elektr; sintetik tolali gilamlar yoki plastik pollardan foydalanadigan odamlarda yoqimsiz "elektr toki urishi" hissiyotini keltirib chiqaradigan statik elektr; plastik plyonkalar va choyshablar orasidagi statik yopishish, normal ishlab chiqarishni buzadi; va havo oqimi tashish paytida qattiq kukunning bir-biriga yopishib qolishi. Statik zaryadning katta miqdorda to'planishi natijasida hosil bo'lgan uchqunlar hatto havo va chang yoki organik erituvchilar aralashmasini yoqib yuborishi va ko'plab vayronkor portlashlarga sabab bo'lishi mumkin.

Elektrostatik zaryadni bostirish choralari

(1) Nisbiy namlikning oshishi: Qoliplangan mahsulotlarning atrof-muhit namligi oshgani sayin, ularning sirt o'tkazuvchanligi ham oshadi va shu bilan zaryadning tarqalishini tezlashtiradi. Masalan, suvni yutuvchi poliamidning nisbiy namligi 65% dan yuqori bo'lganda, deyarli statik elektr yo'q. Aksincha, nisbiy namlik 20% dan ancha past bo'lganda, sirt zaryad balansi muammolari muqarrar. Bu holda, statik elektrni bostirishning yagona samarali chorasi hajm qarshiligini kamaytirish uchun o'tkazuvchan matritsa qo'shishdir.

(2) Havoning o'tkazuvchanligini oshiring:havo o'tkazuvchanligini oshirish uchun elektr yoki radioaktivlik printsipi asosida ishlaydigan ionizator yordamida zaryadni atrof-muhit havosiga tezda tarqatish mumkin.

(3) Plastmassalarga kimyoviy qo'shimchalar (antistatik vositalar) qo'shish yoki sirt o'tkazuvchanligini oshirish uchun ularni sirtga qo'llash orqali sirt o'tkazuvchanligini oshirish, shu bilan statik zaryadni yo'qotish.

 Antistatik vositalarning kimyoviy tuzilishi

Antistatik vositalar - bu statik elektr tokining to'planishini kamaytirish uchun qoliplash aralashmalariga qo'shiladigan yoki qoliplangan mahsulotlar yuzasiga surtiladigan qo'shimchalar. Odatda, qo'llash usuliga qarab, antistatik vositalarni ikkita asosiy toifaga bo'lish mumkin: ichki va tashqi qo'llanilishi.

2.Ichki antistatik vositalar

Ichki qo'shilgan antistatik vositalar polimerlarga qoliplashdan oldin yoki davomida sirt faol moddalar sifatida qo'shiladi. Ularning barchasi sirt faol xususiyatlarga ega va qoliplangan qismlar yuzasida migratsiya qilishi va agregatsiya qilishi mumkin. Ushbu qo'shimchalar o'z molekulalarida ham gidrofil, ham gidrofob guruhlarni o'z ichiga oladi. Gidrofob guruhlar polimer bilan ma'lum bir moslikka ega va uning molekulalarining mahsulot yuzasiga yopishib qolishiga olib kelishi mumkin, gidrofil guruhlar esa mahsulot yuzasida suv molekulalari bilan bog'lanish va almashinish orqali ishlaydi. Sirt faol xususiyatlarga ega bo'lgan antistatik vositalarning aksariyati kationik, anionik va noionik turlarga bo'linishi mumkin.

1.Kationik antistatik vositalar:Ushbu turdagi antistatik agentda molekulaning faol qismi odatda katta kationik guruhni va ko'pincha uzun alkil guruhini, masalan, to'rtlamchi ammoniy tuzlarini, to'rtlamchi sulfoniy tuzlarini yoki to'rtlamchi sulfoniy tuzlarini o'z ichiga oladi. Anionlar odatda kvaternizatsiya reaksiyalari paytida, masalan, xloridlar, metil sulfatlar va nitratlar paytida hosil bo'ladi. To'rtlamchi ammoniy tuzi antistatik agentlari ushbu toifadagi tijorat mahsulotlarida ustunlik qiladi. Kationik antistatik agentlar qutb matritsalarida (masalan, PVX va stirol polimerlari) eng samarali hisoblanadi. Biroq, ularning ayrim polimerlarning termal barqarorligiga salbiy ta'siri tufayli ulardan foydalanish biroz cheklangan.

2. Anionik antistatik vositalar: Ushbu turdagi antistatik vositalarda molekulaning faol qismi anionikdir. Alkil sulfonatlar, sulfatlar, fosfatlar, ditiokarbamatlar yoki karboksilatlar odatda ko'p miqdordagi anionlarni o'z ichiga oladi, kationlar esa odatda ishqoriy metall ionlari va ba'zan ishqoriy yer metall ionlari hisoblanadi. Masalan, natriy alkil sulfonat sanoatda keng qo'llaniladi, chunki u polivinilxlorid va polistirol polimerlarida qoniqarli antistatik ta'sirga erishadi, ammo uni poliolefinlarda qo'llash ma'lum cheklovlarga ega.

3. Nonion antistatik vositalarBu antistatik vositalar zaryadlanmagan va juda past qutblilikka ega bo'lgan sirt faol molekulyar guruhga ega (asosan polietilen glikol efirlari yoki efirlari, yog 'kislotasi efirlari yoki etanolaminlar, mono- yoki diglitseridlar va etoksillangan yog 'aminlari). Ular asosan tijorat maqsadlarida suyuqliklar yoki past yumshatish nuqtasiga ega mumlar sifatida yetkazib beriladi.

Ushbu qo'shimchalarning past qutblanishi ularni polietilen va polipropilen uchun ideal ichki antistatik vositalarga aylantiradi va ular yuqori moslikni ham namoyish etadi. Turli xil polietilen va polipropilen turlari turli xil zichlik, kristallik va mikroskopik molekulyar tuzilmalarga ega. Shuning uchun, har bir antistatik vosita uchun optimal molekulyar tuzilishga erishish uchun alkil zanjirining uzunligi va birikmadagi gidroksil yoki efir guruhlari soni sozlanishi kerak. Faqat shu tarzda kerakli qo'llash effektini samarali ta'minlash mumkin. Masalan, polipropilenda ishlatiladigan odatiy antistatik vositalar past zichlikdagi polietilenga qo'llanilganda kamroq samarali bo'ladi va aksincha.

 Tashqi qoplama turi antistatik vosita

Tashqi antistatik vositalar qoliplangan qismlar yuzasiga suvli yoki spirtli eritma shaklida qo'llaniladi. Qo'llash usullarining xilma-xilligi tufayli ichki antistatik vositalarda ko'rsatilgan strukturaviy talablar ahamiyatsiz bo'lib qoladi. Barcha sirt faol birikmalar, shuningdek, ko'plab sirt faol bo'lmagan gigroskopik moddalar (masalan, glitserin, poliollar va polietilen glikol) turli darajada antistatik xususiyatlarga ega va bu birikmalarning samaradorligi ularning polimer bilan mosligi yoki polimer ichidagi migratsiyasiga bog'liq emas.