A deterxencia dos surfactantes é a característica fundamental que lles confire a súa maior utilidade práctica. Está estreitamente relacionada coa vida cotiá de miles de fogares e tamén se aplica cada vez máis en diversas industrias e producións industriais.
1.efecto antiestático of surfactantes
As fibras, os plásticos e outros produtos adoitan xerar electricidade estática debido á fricción, o que afecta o rendemento da aplicación deses produtos. Por exemplo, se os tecidos de fibra transportan electricidade estática, adoitan sufrir inconvenientes como o "agarre" ou a "adhesión estática", ademais de ser propensos a absorber po e a ensuciarse con facilidade. O impacto da electricidade estática nos produtos plásticos é aínda máis significativo: estes produtos non só adsorben facilmente o po, o que prexudica a súa transparencia, limpeza da superficie e aparencia, senón que tamén reducen o seu rendemento e valor de servizo.
Para eliminar este fenómeno estático, na actualidade adóptase principalmente o método antiestático que emprega surfactantes. Estes surfactantes coñécense como axentes antiestáticos.
2.Electrostáticafenómenos e as súas causas
Aínda que os resultados da secuencia de carga de fibras obtidos por diferentes investigadores varían algo, as fibras que conteñen enlaces amida, como a la, o nailon e a la artificial, tenden a cargarse positivamente. As condicións de carga dos plásticos comúns móstranse na Táboa 10-2. A secuencia de carga de substancias comúns de positivo a negativo é a seguinte: (+) Poliuretano – Cabelo – Nailon – La – Seda – Fibra de viscosa – Algodón – Goma dura – Fibra de acetato – Vinilon – Polipropileno – Poliéster – Poliacrilonitrilo – Cloruro de polivinilo – Copolímero de cloruro de vinilo-acrilonitrilo – Polietileno – Politetrafluoroetileno (–). Aínda que a causa da xeración de electricidade estática aínda non se comprende completamente, xeralmente hai acordo en que a electricidade estática se xera cando diferentes tipos de obxectos se frotan entre si, o que fai que as cargas móbiles se transfiran entre os obxectos frotados. O tipo de carga que leva un obxecto pode determinarse pola ganancia ou perda de electróns. Un obxecto cárgase positivamente se perde electróns e cárgase negativamente se gaña electróns.
Hai dous métodos principais para eliminar a electricidade estática:
(1) Método físico. Dado que a magnitude da electricidade estática se ve afectada pola temperatura e a humidade, pódense empregar métodos físicos como o axuste da temperatura e a humidade e a descarga de corona para eliminar a electricidade estática na superficie dos obxectos.
(2) Método químico superficial. É dicir, os surfactantes, tamén coñecidos como axentes antiestáticos, utilízanse para tratar as superficies de fibras e produtos plásticos ou mestúranse no interior dos plásticos para lograr o propósito de eliminar a electricidade estática.
4.axente antiestático para fibras
4.1Requisitos para un axente antiestático:
(1) Non alterará o tacto das fibras;
(2) Deberá ter un excelente efecto antiestático cunha dosificación baixa e seguir sendo eficaz a baixas temperaturas;
(3) Deberá ter boa compatibilidade coas fibras de resina;
(4) Deberá presentar unha excelente compatibilidade con outros aditivos;
(5) Non debe causar escuma nin manchas de auga;
(6) Deberá ser non tóxico nin irritante para a pel;
(7) Deberá manter unha boa estabilidade.
4.2Tipos de axentes antiestáticos
Os principais tipos de axentes antiestáticos empregados para as fibras son os surfactantes iónicos catiónicos e anfotéricos.
4.3Mecanismo de acción dos axentes antiestáticos
Para os surfactantes empregados como axentes antiestáticos para fibras, o mecanismo antiestático implica principalmente dous aspectos: evitar a xeración de electricidade estática na superficie dos tecidos de fibra debido á fricción e disipar as cargas superficiais. A prevención da electrificación por fricción está estreitamente relacionada coa estrutura dos surfactantes, mentres que a disipación das cargas superficiais está asociada coa cantidade de adsorción e a higroscopicidade dos surfactantes nos tecidos de fibra.
Os surfactantes catiónicos adsórbense facilmente ás superficies das fibras cargadas negativamente a través das súas propias cargas positivas.
① Poden neutralizar as cargas superficiais das fibras;
② A medida que os surfactantes catiónicos se adsorben ás superficies das fibras en forma de ións de amonio cuaternarios cargados positivamente coas súas cadeas de hidrocarburos hidrófobos orientadas cara a fóra, fórmase unha película de adsorción direccional composta por cadeas de hidrocarburos na superficie da fibra. Esta película reduce eficazmente a forza de fricción xerada na superficie da fibra durante a fricción, debilitando así a electrificación por fricción.
Para fibras sintéticas con baixa polaridade e forte hidrofobicidade, os surfactantes catiónicos adsórbense á superficie da fibra a través de forzas de van der Waals a través das súas cadeas de hidrocarburos hidrofóbicos, cos seus grupos polares de amonio cuaternario orientados cara a fóra. Isto cobre a superficie da fibra con grupos polares hidrófilos, o que non só mellora a condutividade eléctrica da superficie da fibra, senón que tamén aumenta a súa humidade superficial, facilitando a disipación da electricidade estática xerada pola fricción e conseguindo un efecto antiestático.
A cantidade de adsorción de cloruro de dioctadecil amonio nas superficies de fibras naturais é significativamente maior que nas fibras sintéticas, o que indica o seu efecto antiestático superior nas fibras naturais.
Do mesmo xeito que os surfactantes catiónicos, os surfactantes iónicos anfotéricos levan cargas positivas e tamén poden adsorberse sobre superficies de fibras cargadas negativamente para neutralizar as cargas estáticas. Os seus grupos hidrofóbicos tamén reducen a fricción. En comparación cos surfactantes catiónicos, conteñen ademais un grupo aniónico na súa estrutura molecular, o que permite unha mellor mellora da humidade e da disipación da carga. Polo tanto, os surfactantes iónicos anfotéricos son axentes antiestáticos de alto rendemento, aínda que a un custo relativamente alto.
Os surfactantes aniónicos e non iónicos mostran efectos antiestáticos deficientes debido ás súas baixas cantidades de adsorción nas superficies das fibras. A cantidade de adsorción dos surfactantes non iónicos é maior que a dos surfactantes aniónicos, xa que non se ve afectada polas cargas superficiais das fibras; non obstante, a súa capacidade para disipar a electricidade estática é débil, o que resulta nun rendemento antiestático moi inferior en comparación cos surfactantes iónicos catiónicos e anfotéricos.
5.Axentes antiestáticos para plásticos
Mecanismo dos surfactantes que actúan como axentes antiestáticos para plásticos: Os surfactantes adsórbense á superficie do plástico mediante forzas de van der Waals a través das súas cadeas de hidrocarburos hidrofóbicos, cos seus grupos polares estendéndose cara a fóra. Fórmase unha película de adsorción direccional de surfactantes na superficie do plástico, proporcionando condutividade eléctrica que permite que as cargas estáticas se disipen eficazmente. Mentres tanto, a película de adsorción tamén mitiga a fricción na superficie do plástico.
Os axentes antiestáticos plásticos clasifícanse segundo o tipo de surfactante do seguinte xeito:
(1) Tipo aniónico;
(2) Tipo catiónico;
(3) Tipo iónico anfotérico;
(4) Tipo non iónico.
Os axentes antiestáticos pódense dividir en dúas categorías segundo os métodos de aplicación:
(1) Axentes antiestáticos para revestimentos superficiais;
(2) Axentes antiestáticos de mestura interna.
Data de publicación: 14 de abril de 2026