Антистатик — это соединение , используемое для обработки материалов или их поверхностей с целью уменьшения или устранения накопления статического электричества . Статический заряд может быть получен в результате трибоэлектрического эффекта [1] или бесконтактного процесса с использованием источника высокого напряжения. Статический заряд может быть введен на поверхность в ходе процесса печати этикеток в форме. [2]
Роль антистатика заключается в том, чтобы сделать поверхность или сам материал слегка проводящими , либо будучи проводящими сами по себе, либо поглощая влагу из воздуха; поэтому могут использоваться некоторые увлажнители . Молекулы антистатика часто имеют как гидрофильные , так и гидрофобные области, подобные таковым у поверхностно-активного вещества ; гидрофобная сторона взаимодействует с поверхностью материала, в то время как гидрофильная сторона взаимодействует с влагой воздуха и связывает молекулы воды.
Внутренние антистатики предназначены для непосредственного смешивания с материалом, внешние антистатики наносятся на поверхность.
Обычные антистатики основаны на длинноцепочечных алифатических аминах (необязательно этоксилированных ) и амидах , четвертичных аммониевых солях (например, хлориде бегентримония или кокамидопропилбетаине ), эфирах фосфорной кислоты , эфирах полиэтиленгликоля или полиолах . Традиционные мигрирующие антистатики включают длинноцепочечные алкилфенолы, этоксилированные амины и эфиры глицерина, такие как моностеарат глицерина . Мигрирующие антистатики предлагают экономически эффективную защиту для краткосрочных применений, но для других применений требуется более долгосрочная защита или более низкое удельное сопротивление, необходимое для предотвращения искр и защиты электроники от электростатического рассеивания. В этих применениях используются постоянные антистатики или проводящие добавки, такие как сажа, проводящие волокна и наноматериалы. [3] [4] Антистатик для обработки покрытий может также включать ионную жидкость или раствор соли в ионной жидкости. [5] Оксид индия и олова может использоваться в качестве прозрачного антистатического покрытия окон. Также возможно использование проводящих полимеров , таких как PEDOT:PSS и проводящих полимерных нановолокон, в частности полианилиновых нановолокон . В целом, эти системы не очень долговечны для покрытия, особенно оксид сурьмы и олова используется для долговечных систем, часто в наноформе, затем он формулируется для конечного покрытия.
Волокна часто обрабатываются разбавленными растворами антистатиков вместе со смазками. Типичными антистатиками являются алкилфосфаты и фосфонаты , различные мыла и соли аммония. [6]
Антистатики также добавляются в некоторые виды военного реактивного топлива и в неполярные органические растворители для придания электропроводности, тем самым избегая накопления статического заряда, который может привести к искрам, воспламеняющим пары топлива. Stadis 450 [ необходимо дополнительное объяснение ] — это агент, добавляемый в некоторые виды дистиллятного топлива , коммерческого реактивного топлива и в военный JP-8 . Stadis 425 и SR 1795 компании Dorf Ketal — это похожие соединения, предназначенные для использования в дистиллятном топливе. Продукты Statsafe используются в нетопливных приложениях. Antis DF3, похожий на Stadis 425, представляет собой жидкость янтарного цвета, состоящую из полиамина и полисульфона. [7] Маслорастворимые сульфоновые кислоты , например, додецилбензолсульфоновая кислота , также могут использоваться в качестве части некоторых антистатических добавок.
Антистатические агенты можно добавлять в неполярные растворители для повышения их проводимости, что позволит проводить электростатическую окраску распылением . (Кислородсодержащие растворители имеют слишком высокую проводимость, чтобы их можно было использовать в этом случае.) [8]
Полисульфоны могут быть получены путем реакции олефинов , в частности альфа-олефинов , с диоксидом серы . Полиамины могут быть получены путем реакции эпихлоргидрина с алифатическими моноаминами. [9]