Антистатичні властивості та запобігання статичній електриці в пластмасах
**Поняття статичної електрики.** Статична електрика стосується відносно нерухомих електричних зарядів, як правило, позитивних і негативних зарядів, що утворюються на поверхні об’єктів через тертя між ними.
**Електростатичний розряд.** Статичний розряд означає перенесення електростатичного заряду між об’єктами з різними електростатичними потенціалами внаслідок прямого контакту або електростатичної індукції. Зазвичай це стосується явища, коли після того, як енергія електростатичного поля досягає певного рівня, воно руйнує середовище між ними, що призводить до розряду.
**Причини статичної електрики:**
1. Мікроскопічні причини. Відповідно до теорії атомної фізики, матерія перебуває в стані електричної рівноваги, коли вона електрично нейтральна. Придбання або втрата електронів через контакт між атомами різних речовин призводить до втрати електричної рівноваги матерії, що призводить до появи статичної електрики.
2. Макроскопічні причини: тертя між об’єктами генерує тепло, що стимулює перенесення електронів; контакт і розділення між об'єктами викликають перенесення електронів; електромагнітна індукція викликає незбалансований розподіл заряду на поверхні предметів; сумісна дія тертя та електромагнітної індукції.
Пластмаси — це всі полімерні матеріали з питомим поверхневим опором і питомим об’ємним опором понад 10^12. Тому пластикові матеріали мають чудові теплоізоляційні властивості. Через це пластмаси та вироби з них дуже чутливі до генерації статичної електрики. Цих ситуацій надзвичайно ймовірно, якщо не неможливо, уникнути під час виробництва, транспортування, контакту, роз’єднання, тертя, зіткнення та електромагнітної індукції. Це створює фактори, що генерують статичну електрику. Як ефективно запобігти та контролювати це було темою занепокоєння та очікувань протягом багатьох років.
Концепція антистатичних властивостей пластмас: коли поверхневий опір пластмас і виробів з них перевищує 10^6, легко утворюється статична електрика; між 8 і 10^6, вони мають певні антистатичні властивості; між 6 і 8^6, вони мають хороші антистатичні властивості; між 4 і 6^6, вони мають оптимальні антистатичні властивості; і нижче 4^6, вони мають значну провідність, належать до провідників і напівпровідникових матеріалів.
Запобігання та контроль статичної електрики в пластмасах:
1. Додавання гігроскопічних матеріалів, нешкідливих для пластмас (допоміжних матеріалів), щоб зменшити їх поверхневий опір. Це антистатик для пластмас. Тип використовуваного антистатика залежить від типу пластику. Іонні чи не-іонні, усі вони є гігроскопічними антистатичними агентами. Після додавання цих добавок ці матеріали поглинають вологу з повітря, зменшуючи поверхневий опір і досягаючи антистатичних властивостей. 2. Безпосереднє використання струмопровідної пластмаси для обробки продуктів є джерелом електропровідної пластмаси (смол). Зараз на внутрішньому ринку більшість електропровідних пластмас все ще є чорними електропровідними пластмасами на основі-добавок; світлі -кольорові електропровідні пластики все ще знаходяться на стадії розробки та досліджень.
Вибір антистатиків і електропровідних пластмас:
1. Антистатики: в основному виробляються в Чжецзяні, Шанхаї, Пекіні тощо. Вони класифікуються відповідно до типу пластику, наприклад ПВХ, ПП, ПЕ, АБС, HIPS тощо, з цінами від десятків юанів/кг. Додаткова сума становить 1-3%. Після додавання питомий поверхневий опір зазвичай становить 10⁸-10¹⁰, особливо в місцях з високою вологістю, де значення значно нижче. Імпортні антистатики ефективніше вітчизняних, досягаючи 10⁸ навіть у відносно сухих приміщеннях. Однак механізм дії цього типу антистатичного агента не може додатково покращити антистатичні властивості. Антистатична маткова суміш призначена для полегшення виробництва, оскільки більшість пластикової сировини гранульована. Його основними компонентами є: носій + антистатик + інші добавки, причому носієм зазвичай є смола LLDPE або інші смоли. 2. Провідні пластики: наразі більшість електропровідних пластмас у Китаї виготовляються шляхом додавання до смоли електропровідної сажі нанокласу. Різновиди включають PC, PET, PP, PE, ABS, HIPS, PVC та різні пластикові сплави, але більшість із них чорного кольору. Рідше зустрічаються світлі. Ціни коливаються від 16-30 юанів/кг. Основними виробничими районами є Гуандун, Чжецзян, Шаньдун і Пекін.
3. Світлі -антистатичні пластики: вони виготовляються шляхом додавання нано-вусів оксиду цинку до пластику, що зменшує опір поверхні. Наразі вони дорогі та рідше використовуються, просуваються та тестуються.
Поява антистатичного пластику відіграла вирішальну роль у просуванні та розвитку пластикових виробів і забезпечила постачання антистатичних продуктів, особливо для пакування електронних виробів і пластикових виробів, які використовуються в програмах, що вимагають антистатичних властивостей.