Antistatiese effek van oppervlakaktiewe stowwe

Dieskoonmaakmiddel van oppervlakaktiewe stowwe is 'n fundamentele eienskap wat oppervlakaktiewe stowwe hul mees praktiese gebruike gee. Dit is betrokke by die daaglikse lewens van duisende huishoudings. Boonop word dit toenemend in verskeie nywerhede en alle soorte industriële produksie toegepas.

Antistatiese effek van oppervlakaktiewe stowwe

Vesels, plastiek en ander produkte genereer dikwels statiese elektrisiteit as gevolg van wrywing, wat die toepassingsprestasie van hul produkte beïnvloed. Byvoorbeeld, as veselstowwe statiese elektrisiteit dra, het hulle dikwels nadele soos "aan die liggaam kleef" of "statiese adhesie", asook geneigdheid om stof te absorbeer of vuil te word. Die impak van statiese elektrisiteit op plastiekprodukte is selfs groter. Die produkte trek nie net maklik stof aan nie, wat hul deursigtigheid, oppervlakskoonheid en voorkoms beïnvloed, maar dit verminder ook die bruikbaarheid en waarde van die produkte.

Om hierdie statiese elektrisiteitsverskynsel uit te skakel, word die oppervlakaktiewe antistatiese metode tans meestal gebruik. Sulke oppervlakaktiewe stowwe word genoem.antistaties agente.

1. Elektrostatiese verskynsels en hul oorsake

Alhoewel daar 'n paar verskille is in die resultate wat deur verskillende navorsers verkry is rakende die volgorde van veselelektrifisering, is vesels met amiedbindings soos wol, nylon en kunsmatige wol geneig om positief gelaai te wees.

Die algemene elektriese laaistatus van stowwe, van positief tot negatief, is soos volg: (+) Poliuretaan – Hare – Nylon – Wol – Sy – Viskosevesel – Katoen – Harde rubber – Asetaatvesel – Viniel – Polipropileen – Poliëster – Poliakrilonitriel – Polivinielchloried – Vinielchloried – Akrilonitrielkopolimeer – Poliëtileen – Politetrafluoroëtileen (-). Alhoewel die oorsaak van statiese elektrisiteitsopwekking nog nie ten volle verstaan ​​word nie, word daar algemeen geglo dat wanneer verskillende soorte voorwerpe teen mekaar vryf, bewegende ladings tussen die gevryfde voorwerpe gegenereer word, wat statiese elektrisiteit produseer. Die tipe lading wat 'n voorwerp dra, kan bepaal word deur die wins of verlies van elektrone. As 'n voorwerp elektrone verloor, word dit positief gelaai; as dit elektrone bykry, word dit negatief gelaai.

1. Antistatiese middel

Daar is twee hoofmetodes om statiese elektrisiteit uit te skakel:

Fisiese metode: Aangesien die grootte van statiese elektrisiteit deur temperatuur en humiditeit beïnvloed word, kan fisiese metodes soos die aanpassing van temperatuur en humiditeit, en korona-ontlading gebruik word om statiese elektrisiteit op die oppervlak van voorwerpe uit te skakel.

Oppervlakchemiese metodeDit wil sê, die gebruik van oppervlakaktiewe stowwe, ook bekend as antistatiese middels, om oppervlakbehandeling op vesels en plastiekprodukte uit te voer of om dit in plastiek te meng om die doel te bereik om statiese elektrisiteit uit te skakel.

2.I. Antistatiese middels vir vesels

Voorwaardes waaraan antistatiese middels moet voldoen:

(1) Moenie die handgevoel van die vesel verander nie;

(2) Goeie antistatiese effek, klein dosis, en steeds effektief by lae temperature;

(3) Goeie versoenbaarheid met harsvesels;

(4) Goeie versoenbaarheid met ander bymiddels;

(5) Geen skuimverskynsel en geen watervlekke nie;

(6) Nie-giftig en nie-skadelik vir die vel;

(7) Kan goeie stabiliteit handhaaf.

2.2. Tipes antistatiese middels

Die hooftipes antistatiese middels wat vir vesels gebruik word, is kationiese en amfoteriese ioniese oppervlakaktiewe stowwe.

2.3. Werkingsmeganisme van antistatiese middels

Die antistatiese meganisme van oppervlakaktiewe stowwe wat vir vesel-antistatiese stowwe gebruik word, manifesteer hoofsaaklik in twee aspekte: die voorkoming van die opwekking van statiese elektrisiteit wanneer die oppervlak van veselstowwe gevryf word en die verspreiding van oppervlakladings. Die voorkoming van wrywingselektrifisering is nou verwant aan die struktuur van oppervlakaktiewe stowwe; terwyl die verspreiding van oppervlakladings verband hou met die adsorpsiehoeveelheid en higroskopisiteit van oppervlakaktiewe stowwe op veselstowwe.

Kationiese oppervlakaktiewe stowwe kan maklik deur hul eie positiewe ladings aan die oppervlak van negatief gelaaide vesels adsorbeer.

①Dit kan die oppervlaklading van die vesel neutraliseer;

②Aangesien kationiese oppervlakaktiewe stowwe met positief gelaaide kwaternêre ammoniumione aan die veseloppervlak adsorbeer, en die hidrofobiese koolwaterstofkettings na buite wys, vorm dit 'n georiënteerde adsorpsiefilm wat uit koolwaterstofkettings op die veseloppervlak bestaan. Hierdie adsorpsiefilm kan die wrywingskrag wat tydens wrywing op die veseloppervlak gegenereer word, effektief verminder en sodoende die wrywingselektrifiseringsverskynsel verswak.

Vir sintetiese vesels met lae polariteit en sterk hidrofobisiteit, adsorbeer kationiese oppervlakaktiewe stowwe aan die veseloppervlak deur van der Waals-kragte met hul hidrofobiese koolwaterstofkettings, terwyl die polêre kwaternêre ammoniumgroepe na buite wys en die veseloppervlak met hidrofiliese polêre groepe bedek. Dit verhoog nie net die geleidingsvermoë van die veseloppervlak nie, maar verhoog ook die oppervlakvogtigheid, wat voordelig is vir die verspreiding van statiese elektrisiteit wat deur wrywing gegenereer word en 'n antistatiese rol speel.

Die adsorpsiehoeveelheid van dioktadesielammoniumchloried op die oppervlak van natuurlike vesels is aansienlik hoër as dié op sintetiese vesels. Dit dui daarop dat dit 'n beter antistatiese effek op natuurlike vesels het.

Soos kationiese oppervlakaktiewe stowwe, dra amfoteriese ioniese oppervlakaktiewe stowwe positiewe ladings en kan hulle ook op die oppervlak van negatief gelaaide vesels adsorbeer om statiese ladings te neutraliseer. Hul hidrofobiese groepe het ook die effek om wrywing te verminder. Boonop, in vergelyking met kationiese oppervlakaktiewe stowwe, het hulle 'n bykomende anioniese groep in hul molekulêre struktuur, sodat hulle die humiditeit en ladingsafvoer beter kan verhoog. Daarom is amfoteriese ioniese oppervlakaktiewe stowwe antistatiese middels met goeie werkverrigting, maar hul prys is relatief hoog.

Anioniese en nie-ioniese oppervlakaktiewe stowwe het swak antistatiese effekte as gevolg van hul lae adsorpsiehoeveelheid op die veseloppervlak. Die adsorpsiehoeveelheid van nie-ioniese oppervlakaktiewe stowwe is hoër as dié van anioniese stowwe omdat dit nie deur die oppervlaklading van die vesel beïnvloed word nie, maar hul effek op statiese dissipasie is swak, dus is hul antistatiese vermoë baie swakker as dié van kationiese en amfoteriese ioniese oppervlakaktiewe stowwe.

1. Antistatiese middel vir plastiek

Werkingsmeganisme van oppervlakaktiewe stowwe as antistatiese middels vir plastiek: Oppervlakaktiewe stowwe adsorbeer op die plastiekoppervlak deur van der Waals-kragte met hul hidrofobiese koolwaterstofkettings, terwyl hul polêre groepe na buite strek en 'n georiënteerde adsorpsiefilm van oppervlakaktiewe stowwe op die plastiekoppervlak vorm. Hierdie film bied geleidingsvermoë, wat statiese ladings goed laat versprei. Terselfdertyd kan die adsorpsiefilm ook wrywing op die plastiekoppervlak verminder.

Plastiese antistatiese middels word volgens die tipe oppervlakaktiewe middel geklassifiseer in:

(1) Anioniese tipe;

(2) Kationiese tipe;

(3) Amfoteriese ioniese tipe;

(4) Nie-ioniese tipe.

Antistatiese middels kan in twee kategorieë verdeel word volgens hul gebruiksmetode:

(1) Oppervlakbedekte antistatiese middels;

(2) Antistatiese middels van die verbindingtipe.