Theжуғыш заттар Беттік белсенді заттардың негізгі қасиеті - беттік белсенді заттардың ең практикалық қолданылуын қамтамасыз етеді. Ол мыңдаған үй шаруашылықтарының күнделікті өміріне қатысады. Сонымен қатар, ол әртүрлі салаларда және барлық өнеркәсіптік өндіріс түрлерінде барған сайын кеңінен қолданылуда.
Беттік белсенді заттардың антистатикалық әсері
Талшықтар, пластмассалар және басқа да өнімдер үйкеліс салдарынан статикалық электр энергиясын жиі шығарады, бұл олардың өнімдерінің қолдану өнімділігіне әсер етеді. Мысалы, егер талшықты маталарда статикалық электр энергиясы болса, оларда көбінесе «денеге жабысып қалу» немесе «статикалық адгезия» сияқты кемшіліктер болады, сондай-ақ шаңды сіңіруге немесе кірленуге бейім. Статикалық электр энергиясының пластмасса өнімдеріне әсері одан да көп. Өнімдер шаңды оңай тартып, олардың мөлдірлігіне, бетінің тазалығына және сыртқы түріне әсер етіп қана қоймай, сонымен қатар өнімдердің пайдалану мүмкіндігі мен құндылығын төмендетеді.
Бұл статикалық электр құбылысын жою үшін қазіргі уақытта беттік-белсенді заттардың антистатикалық әдісі көбінесе қолданылады. Мұндай беттік-белсенді заттар деп аталадыантистатикалық агенттер.
- Электростатикалық құбылыстар және олардың себептері
Талшықтардың электрлену ретіне қатысты әртүрлі зерттеушілердің нәтижелерінде кейбір айырмашылықтар болғанымен, жүн, нейлон және жасанды жүн сияқты амидтік байланыстары бар талшықтар оң зарядталған болады.
Заттардың жалпы электр зарядының күйі, оңнан теріске дейін, келесідей: (+) Полиуретан – Шаш – Нейлон – Жүн – Жібек – Вискоза талшығы – Мақта – Қатты резеңке – Ацетат талшығы – Винилон – Полипропилен – Полиэстер – Полиакрилонитрил – Поливинилхлорид – Винилхлорид – Акрилонитрил сополимері – Полиэтилен – Политетрафторэтилен (-). Статикалық электр энергиясының пайда болу себебі әлі толық анықталмағанымен, әртүрлі нысандар бір-біріне үйкелгенде, үйкелетін нысандар арасында қозғалатын зарядтар пайда болады, осылайша статикалық электр энергиясы пайда болады деп жалпы қабылданған. Нысанның заряд түрін электрондардың қосылуы немесе жоғалуы арқылы анықтауға болады. Егер нысан электрондарын жоғалтса, ол оң зарядталған болады; егер ол электрондарды қабылдаса, теріс зарядталған болады.
- Антистатикалық агент
Статикалық электр тогын жоюдың екі негізгі әдісі бар:
Физикалық әдіс: Статикалық электр қуатының шамасына температура мен ылғалдылық әсер ететіндіктен, заттардың бетіндегі статикалық электр қуатын жою үшін температура мен ылғалдылықты реттеу және тәж разряды сияқты физикалық әдістерді қолдануға болады.
Беттік химиялық әдісЯғни, статикалық электр тогын жою мақсатына жету үшін талшықтар мен пластмасса бұйымдарының бетін өңдеу немесе оларды пластмассаға араластыру үшін беттік белсенді заттарды, сондай-ақ антистатикалық агенттерді пайдалану.
2.I. Талшықтарға арналған антистатикалық агенттер
Антистатикалық агенттер келесі шарттарға сәйкес келуі керек:
(1) Талшықтың қол сезімін өзгертпеңіз;
(2) Жақсы антистатикалық әсер, аз мөлшерде және төмен температурада да тиімді;
(3) Шайыр талшықтарымен жақсы үйлесімділік;
(4) Басқа қоспалармен жақсы үйлесімділік;
(5) Көбіктену құбылысы және су дақтары жоқ;
(6) Уытты емес және теріге зиян келтірмейді;
(7) Жақсы тұрақтылықты сақтай алады.
2.2. Антистатикалық агенттердің түрлері
Талшықтар үшін қолданылатын антистатикалық агенттердің негізгі түрлері - катиондық және амфотерлі иондық беттік белсенді заттар.
2.3. Антистатикалық агенттердің әсер ету механизмі
Талшықты антистатикалық үшін қолданылатын беттік белсенді заттардың антистатикалық механизмі негізінен екі аспектіде көрінеді: талшықты маталардың беті үйкелгенде статикалық электр тогының пайда болуына жол бермеу және беттік зарядтардың таралуы. Үйкеліс электрленуінің алдын алу беттік белсенді заттардың құрылымымен тығыз байланысты; ал беттік зарядтардың таралуы талшықты маталарға беттік белсенді заттардың адсорбция мөлшері мен гигроскопиялықтығына байланысты.
Катиондық беттік белсенді заттар өздерінің оң зарядтары арқылы теріс зарядталған талшықтардың бетіне оңай адсорбциялана алады.
①Ол талшықтың беткі зарядын бейтараптандыра алады;
②Катионды беттік белсенді заттар талшық бетіне оң зарядталған төрттік аммоний иондарымен адсорбцияланатындықтан, гидрофобты көмірсутек тізбектері сыртқа қарағандықтан, талшық бетінде көмірсутек тізбектерінен тұратын бағытталған адсорбциялық қабықша түзеді. Бұл адсорбциялық қабықша үйкеліс кезінде талшық бетінде пайда болатын үйкеліс күшін тиімді түрде азайта алады, осылайша үйкеліс электрлену құбылысын әлсіретеді.
Полярлығы төмен және гидрофобтығы жоғары синтетикалық талшықтар үшін катионды беттік белсенді заттар гидрофобты көмірсутек тізбектерімен ван-дер-Ваальс күштері арқылы талшық бетіне адсорбцияланады, ал полярлы төрттік аммоний топтары сыртқа қарайды, талшық бетін гидрофильді полярлық топтармен жабады. Бұл талшық бетінің өткізгіштігін арттырып қана қоймай, сонымен қатар оның беткі ылғалдылығын арттырады, бұл үйкеліс нәтижесінде пайда болатын статикалық электр энергиясының таралуына пайдалы және антистатикалық рөл атқарады.
Табиғи талшықтардың бетіндегі диоктадецил аммоний хлоридінің адсорбция мөлшері синтетикалық талшықтарға қарағанда айтарлықтай жоғары. Бұл оның табиғи талшықтарға антистатикалық әсері жақсырақ екенін көрсетеді.
Катиондық беттік белсенді заттар сияқты, амфотерлі иондық беттік белсенді заттар оң зарядтарды тасымалдайды және статикалық зарядтарды бейтараптандыру үшін теріс зарядталған талшықтардың бетінде адсорбциялануы мүмкін. Олардың гидрофобты топтары үйкелісті азайтуға да әсер етеді. Сонымен қатар, катиондық беттік белсенді заттармен салыстырғанда, олардың молекулалық құрылымында қосымша аниондық топ бар, сондықтан олар ылғалдылық пен зарядтың таралуын жақсырақ арттыра алады. Сондықтан, амфотерлі иондық беттік белсенді заттар жақсы өнімділікке ие антистатикалық агенттер болып табылады, бірақ олардың бағасы салыстырмалы түрде жоғары.
Аниондық және иондық емес беттік белсенді заттардың талшық бетіндегі адсорбция мөлшері төмен болғандықтан, антистатикалық әсері нашар. Иондық емес беттік белсенді заттардың адсорбция мөлшері аниондыққа қарағанда жоғары, себебі оған талшықтың беттік заряды әсер етпейді, бірақ олардың статикалық диссипацияға әсері нашар, сондықтан олардың антистатикалық қабілеті катиондық және амфотерлі иондық беттік белсенді заттарға қарағанда әлдеқайда нашар.
- Пластмассаға арналған антистатикалық агент
Пластмассаға арналған антистатикалық агент ретінде беттік-белсенді заттардың әсер ету механизмі: Беттік-белсенді заттар гидрофобты көмірсутек тізбектерімен ван-дер-Ваальс күштері арқылы пластик бетіне адсорбцияланады, ал олардың полярлық топтары сыртқа қарай созылып, пластик бетінде беттік-белсенді заттардың бағытталған адсорбциялық қабықшасын түзеді. Бұл қабықша өткізгіштікті қамтамасыз етеді, статикалық зарядтардың жақсы таралуына мүмкіндік береді. Сонымен қатар, адсорбциялық қабықша пластик бетіндегі үйкелісті де азайта алады.
Пластикалық антистатикалық агенттер беттік белсенді заттың түріне байланысты келесідей жіктеледі:
(1) Аниондық тип;
(2) Катиондық түрі;
(3) Амфотерлі иондық түрі;
(4) Иондық емес түрі.
Антистатикалық агенттерді қолдану тәсіліне байланысты екі санатқа бөлуге болады:
(1) Беткі қабатпен қапталған антистатикалық агенттер;
(2) Қоспа түріндегі антистатикалық агенттер.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 12 наурыз