Статикалық электр қуатын азайтуға арналған қосылыс туралы мақала. Антистатиктердің түрлері, қасиеттері, қолданылуы және ылғалды сіңіру механизмі туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Статикалық электрдің жиналуын азайту немесе жою үшін қолданылатын қосылыс.
Compound used to reduce or eliminate buildup of static electricity
Статикалық электрге қарсы агент – материалдардың немесе олардың беттерін өңдеу арқылы статикалық электрдің жиналуын азайту немесе жою үшін қолданылатын қосылыс. Статикалық заряд трибоэлектрлік эффект арқылы немесе жоғары кернеулі қуат көзін пайдаланатын тікелей жанаспайтын процесс арқылы туындауы мүмкін. Статикалық заряд қалыптағы жапсырмаларды басып шығару процесінің бөлігі ретінде бетке енгізілуі мүмкін. Статикалық электрге қарсы агенттің міндеті – материалдың немесе беттің өзін жеңіл өткізгіш ету, өзі өткізгіш болу арқылы немесе ауадан ылғалды сіңіру арқылы; сондықтан кейбір ылғал сақтағыштар қолданылуы мүмкін. Статикалық электрге қарсы агент молекулалары көбінесе беттік белсенді заттарға ұқсас гидрофильді және гидрофобтық аймақтарға ие, гидрофобтық бөлігі материалдың бетімен, ал гидрофильдік бөлігі ауа ылғалымен әрекеттесіп, су молекулаларын байланыстырады. Ішкі статикалық электрге қарсы агенттер материалға тікелей қосылуға арналған, ал сыртқы статикалық электрге қарсы агенттер бетке жағылады. Көпте қолданылатын статикалық электрге қарсы агенттер ұзын тізбекті алифалық аминдер (қажет болған жағдайда этоксилендірілген) және амидтер, төртінші аммоний тұздары (мысалы, бехентримоний хлориді немесе кокамидопропил бетаин), фосфор қышқылының эфирлері, полиэтиленгликоль эфирлері немесе полиолдар негізінде жасалады. Дәстүрлі миграциялық статикалық электрге қарсы агенттерге ұзын тізбекті алкилфенолдар, этоксилендірілген аминдер және глицерол эфирлері, мысалы, глицерол моностеараты жатады. Миграциялық статикалық электрге қарсы агенттер қысқа мерзімді қолдану үшін тиімді қорғаныс ұсынады, бірақ басқа қолданымдар үшін ұзақ мерзімді қорғаныс немесе ұшқындардың алдын алу және электрониканы электростатикалық разрядтан қорғау үшін қажетті төмен кедергі қажет. Бұл қолданымдар тұрақты статикалық электрге қарсы агенттерді немесе көміртекті қара, өткізгіш талшықтар және наноматериалдар сияқты өткізгіш қосымшаларды пайдаланады. Жабындарды өңдеуге арналған статикалық электрге қарсы агент иондық сұйықтықты немесе иондық сұйықтықтағы тұз ерітіндісін де қамтуы мүмкін. Индий қалайы тотығы терезелердің мөлдір статикалық электрге қарсы жабыны ретінде қолданылуы мүмкін. Сондай-ақ, өткізгіш полимерлерді, мысалы PEDOT:PSS және өткізгіш полимерлік наноталшықтарды, әсіресе полианилин наноталшықтарын пайдалануға болады. Жалпы алғанда, бұл жүйелер жабындар үшін өте берік емес, әсіресе антимон қалайы тотығы берік жүйелер үшін қолданылады, көбінесе оның нано түрінде, содан кейін ол соңғы жабынға айналдырылады.
An antistatic agent is a compound used for treatment of materials or their surfaces in order to reduce or eliminate buildup of static electricity. Static charge may be generated by the triboelectric effect or by a non contact process using a high voltage power source. Static charge may be introduced on a surface as part of an in mold label printing process. The role of an antistatic agent is to make the surface or the material itself slightly conductive, either by being conductive itself, or by absorbing moisture from the air; therefore, some humectants can be used. The molecules of an antistatic agent often have both hydrophilic and hydrophobic areas, similar to those of a surfactant; the hydrophobic side interacts with the surface of the material, while the hydrophilic side interacts with the air moisture and binds the water molecules. Internal antistatic agents are designed to be mixed directly into the material, external antistatic agents are applied to the surface. Common antistatic agents are based on long chain aliphatic amines (optionally ethoxylated) and amides, quaternary ammonium salts (e. g., behentrimonium chloride or cocamidopropyl betaine), esters of phosphoric acid, polyethylene glycol esters, or polyols. Traditional migrating antistatic agents include long chain alkyl phenols, ethoxylated amines, and glycerol esters, such as glycerol monostearate. Migrating antistatic agents offer cost effective protection for short term applications, but other applications need longer term protection or the lower resistivity required to prevent sparks and protect electronics from electrostatic dissipation. These applications utilize permanent antistatic agents or conductive additives such as carbon black, conductive fibers, and nanomaterials. An antistatic agent for the treatment for coatings may also involve an ionic liquid or a solution of a salt in an ionic liquid. Indium tin oxide can be used as transparent antistatic coating of windows. It is also possible to use conductive polymers, like PEDOT:PSS and conducting polymer nanofibers, particularly polyaniline nanofibers. In general these systems are not very durable for coating, especially antimony tin oxide is used for durable systems, often in its nano form, it is then formulated to a final coating.
Орындау және талшықтар
Талшықтар көбінесе майлау материалдарымен бірге антистатикалық агенттердің сұйылтылған ерітінділерімен өңделеді. Типтік антистатикалық агенттер – алкил фосфаттары және фосфонаттары, түрлі сабындар мен аммоний тұздары.
Fibers are often treated with dilute solutions of antistatic agents together with lubricants. Typical antistate agents are alkyl phosphates and phosphonates, various soaps, and ammonium salts.
Отын
Антистатикалық агенттер сондай-ақ кейбір әскери реактивті отындарға және полярлы емес органикалық еріткіштерге электр өткізгіштігін арттыру үшін қосылады, осылайша отын буларын тұтандырып, ұшқындарға әкелуі мүмкін статикалық зарядтың жиналуын болдырмауға болады. Stadis 450 – кейбір дистиллят отындарына, коммерциялық реактивті отындарына және әскери JP 8 отынына қосылатын агент. Stadis 425 және Dorf Ketal SR 1795 – дистиллят отындары үшін қолданылатын ұқсас қосылыстар. Statsafe өнімдері отын емес қолдануларда пайдаланылады. Stadis 425-ке ұқсас Antis DF3 – полиамин және полисульфоннан тұратын, ақ түсті сұйықтық. Майға ерігіш сульфон қышқылдарын, мысалы, додецилбензолсульфон қышқылын, кейбір антистатикалық қоспалардың құрамында қолдануға болады. Электростатикалық сырлауға рұқсат беру үшін өткізгіштігін арттыру мақсатында полярлы емес еріткіштерге антистатикалық агенттерді қосуға болады. (Оксигенделген еріткіштердің өткізгіштігі тым жоғары болғандықтан, оларды мұнда қолдануға болмайды.) Полисульфондарды олефиндермен, әсіресе альфа-олефиндермен, күкірт диоксидімен реакцияға түсіру арқылы алуға болады. Полиаминдерді эпихлоргидринмен алифатикалық моноаминдермен реакцияластыру арқылы дайындауға болады.
Antistatic agents are also added to some military jet fuels, and to nonpolar organic solvents, to impart electrical conductivity, thus avoid buildup of static charge that could lead to sparks igniting fuel vapors. Stadis 450 is the agent added to some distillate fuels, commercial jet fuels, and to the military JP 8. Stadis 425 and Dorf Ketal's SR 1795 are similar compounds, for use in distillate fuels. Statsafe products are used in non fuel applications. Antis DF3, similar to Stadis 425, is an amber colored liquid composed of polyamine and polysulfone. Oil soluble sulfonic acids, e. g. dodecylbenzenesulfonic acid, can be also used as part of some antistatic additives. Antistatic agents can be added to nonpolar solvents to increase their conductivity to allow electrostatic spray painting. (Oxygenated solvents have too high conductivity to be used here.) The polysulfones can be prepared by reacting olefins, notably alpha olefins, with sulfur dioxide. The polyamines can be prepared by reacting epichlorohydrin with aliphatic monoamines.