Антистатики

Антистатики (анг. antistatics) вводят в состав полимерных материалов или наносят на поверхность изделий для уменьшения их статической электризации (последняя может быть следствием трения или разрыва контакта между полимером и другим диэлектриком или проводником).

Действие антистатиков основано в большинстве случаев на повышении электрической проводимости материала, обусловливающей утечку зарядов. Эффективность этого действия оценивают по значениям таких характеристик материала, содержащего антистатик, как полупериод утечки электростатических зарядов, удельное электрическое сопротивление и др.

Материалы, сопротивление которых не превышает 104-105 Ом*м, считают практически не электризующимися и, следовательно, не требующими применения антистатика.

Электропроводящие материалы. К ним относятся высокодисперсные металлы и их оксиды, хлориды металлов, графит, сажа и другие. Такие антистатики наносят на поверхность изделий из растворов (дисперсий) или вводят в состав материала как наполнители.

В первом случае используют, например, Ag, образующий покрытия с наибольшей электрической проводимостью, SnO, реже-LiCl, сас12, MgCl2 (недостаток хлоридов - высокая коррозионная активность), а также сажу, которая при правильном выборе связующего образует стабильные покрытия с высокой электрической проводимостью.

Содержание электропроводящих наполнителей (например, высокодисперсных Си, Fe, Al, Ni, графита, сажи) в полимерах достигает несколько десятков %. Действие антистатика, обусловленное созданием в материале токопроводящей структуры, например цепочечной сажевой, зависит не только от типа и кол-ва антистатика, но и oт способа его введения в материал, а также от структуры полимера.

Пластмассы и резины с такими наполнителями характеризуются значениями сопротивления от 0,1 Ом*м до 100 кОм*м. Применяют эти антистатики в производстве трубопроводов, по которым транспортируют воду, огнеопасные жидкости, сыпучие материалы, а также емкостей для хранения и перевозки взрывоопасных веществ, в медецинской практике и др.

Поверхностно-активные вещества. Для антистатической обработки синтетических волокон и тканей применяют главным образом 2-5%-ные растворы или эмульсии ПАВ (например, бутилстеарата, триэтаноламина, производных этиленоксида, солей стеариновой кислоты и октадециламина, алкилфосфатов), которы наносят на поверхность разбрызгиванием или погружением материала с последующим удалением растворителя. Эти антистатики служат обычно и авиважными средствами.

В качестве антистатиков для пластмасс используют, например, производные имидазолина, амины и их соли, соли четвертичных аммониевых оснований, продукты взаимодействия высших спиртов, гликолей, алкилфенолов с этиленоксидом, соли алкилбензолсульфоновых и диалкилдитиофосфорных кислот антистатиков наносят из 0,5-2%-ных водных или спиртовых р-ров распылением или погружением в раствор с последующей сушкой (так называемые наружные антистатики) или вводят в материал при его переработке (внутренние антистатики; 0,1-5% по массе).

При наружном нанесении эффективны антистатики, хорошо адсорбирующиеся на поверхности пластмассы, так как в противном случае антистатики легко смываются водой или удаляются при трении. Действие внутренних антистатиков более длительно. Оно обусловлено миграцией антистатика на поверхность пластмассы, где создается слой, способный поглощать из воздуха заряженные частицы, нейтрализующие заряд материала, или влагу, повышающую поверхностную проводимость. Эффект действия ПАВ в полиолефинах тем меньше, чем выше степень их кристалличности. Применяют эти антистатики в производстве пленки для покрытия теплиц, упаковки одежды и грампластинок, при изготовлении светотехнических изделий, корпусов и шкал приборов.

Пленкообразующие полимеры. Высокими антистатическими свойствами обладают полимеры, содержащие в макромолекуле (особенно в ее боковой цепи) различные функциональные группы, напр. N-алкиламидные, а также полистиролсульфокислота, полиакриловая кислота. Эти антистатики наносят на поверхность изделий из растворов или дисперсий.

Исп. литература: Справочник по пластическим массам, под ред. В. М. Катаева [и др.], 2 изд., т. I, М., 1975, с. 423-43; Вас и лен о к Ю. И., Предупреждение статической электризации полимеров, 2 изд., Л., 19Ы; Шсвврдяев О.Н., Антипатические полимерные материалы, М., 1983; ГульВ.Е., ШенфильЛ.З., Электропроводящие полимерные композиции, М., 1984. Ю. И. Василенок.