Беттік белсенді заттардың жуғыштығы - беттік белсенді заттарға ең үлкен практикалық пайда әкелетін негізгі сипаттама. Ол мыңдаған үй шаруашылықтарының күнделікті өмірімен тығыз байланысты және әртүрлі салалар мен өнеркәсіптік өндірістерде кеңінен қолданылады.
1.Антистатикалық әсер of беттік белсенді заттар
Талшықтар, пластмассалар және басқа да бұйымдар үйкеліс салдарынан статикалық электр тогын жиі тудырады, бұл мұндай бұйымдардың қолдану өнімділігіне әсер етеді. Мысалы, егер талшықты маталар статикалық электр тогын өткізсе, олар әдетте «жабысып қалу» немесе «статикалық адгезия» сияқты кемшіліктерге, сондай-ақ шаңды сіңіруге және оңай кірленуге бейім. Статикалық электр тогының пластмасса бұйымдарына әсері одан да маңызды: мұндай бұйымдар шаңды оңай сіңіріп қана қоймайды, бұл олардың мөлдірлігін, бетінің тазалығын және сыртқы түрін бұзады, сонымен қатар олардың қызмет көрсету өнімділігі мен құндылығын төмендетеді.
Бұл статикалық құбылысты жою үшін қазіргі уақытта беттік белсенді заттарды қолданатын антистатикалық әдіс кеңінен қолданылады. Мұндай беттік белсенді заттар антистатикалық агенттер деп аталады.
2.Электростатикалыққұбылыстар және олардың себептері
Әртүрлі зерттеушілер алған талшықты зарядтау тізбегінің нәтижелері біршама әртүрлі болғанымен, жүн, нейлон және жасанды жүн сияқты амидтік байланыстары бар талшықтар оң зарядталған болады. Жалпы пластмассалардың зарядтау шарттары 10-2 кестеде көрсетілген. Жалпы заттардың оңнан теріске дейінгі зарядтау тізбегі 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 үйкеліп, үйкелетін нысандар арасында қозғалмалы зарядтардың ауысуына әкелетін статикалық электр энергиясы пайда болады деген пікір жалпыға ортақ. Нысанның заряд түрін электрондардың қосылуы немесе жоғалуы арқылы анықтауға болады. Нысан электрондарды жоғалтса, оң зарядталған, ал электрондарды қосса, теріс зарядталған болады.
Статикалық электр тогын жоюдың екі негізгі әдісі бар:
(1) Физикалық әдіс. Статикалық электр қуатының шамасына температура мен ылғалдылық әсер ететіндіктен, заттардың бетіндегі статикалық электр қуатын жою үшін температура мен ылғалдылықты реттеу және тәждік разряд сияқты физикалық әдістерді қолдануға болады.
(2) Беттік химиялық әдіс. Яғни, беттік белсенді заттар, сондай-ақ антистатикалық агенттер деп аталады, талшықтар мен пластмасса бұйымдарының беттерін өңдеу үшін қолданылады немесе статикалық электрді жою мақсатына жету үшін пластмассаның ішіне араластырылады.
4.талшықтарға арналған антистатикалық агент
4.1Антистатикалық агентке қойылатын талаптар:
(1) Ол талшықтардың қолға сіңетін сезімін өзгертпеуі керек;
(2) Ол төмен дозада тамаша антистатикалық әсерге ие болады және төмен температурада тиімді болып қалады;
(3) Ол шайыр талшықтарымен жақсы үйлесімді болуы керек;
(4) Ол басқа қоспалармен тамаша үйлесімділікті көрсетуі тиіс;
(5) Көбіктенуге немесе су дақтарына себеп болмауы керек;
(6) Ол улы емес және теріні тітіркендірмейді;
(7) Ол жақсы тұрақтылықты сақтауы керек.
4.2Антистатикалық агенттердің түрлері
Талшықтар үшін қолданылатын антистатикалық агенттердің негізгі түрлері - катиондық және амфотерлі иондық беттік белсенді заттар.
4.3Антистатикалық агенттердің әсер ету механизмі
Талшықты антистатикалық агенттер ретінде қолданылатын беттік белсенді заттар үшін антистатикалық механизм негізінен екі аспектіні қамтиды: үйкеліс салдарынан талшықты маталардың бетінде статикалық электр энергиясының пайда болуын болдырмау және беттік зарядтардың таралуы. Үйкеліс электрленуінің алдын алу беттік белсенді заттардың құрылымымен тығыз байланысты, ал беттік зарядтардың таралуы талшықты маталарда беттік белсенді заттардың адсорбция мөлшерімен және гигроскопиялықтығымен байланысты.
Катионды беттік белсенді заттар өздерінің оң зарядтары арқылы теріс зарядталған талшық беттеріне оңай адсорбцияланады.
① Олар талшықтардың беткі зарядтарын бейтараптандыра алады;
2 Катионды беттік белсенді заттар талшық беттеріне гидрофобты көмірсутек тізбектері сыртқа қараған кезде оң зарядталған төрттік аммоний иондары түрінде адсорбцияланған кезде, талшық бетінде көмірсутек тізбектерінен тұратын бағыттаушы адсорбциялық пленка пайда болады. Бұл пленка үйкеліс кезінде талшық бетінде пайда болатын үйкеліс күшін тиімді түрде азайтады, осылайша үйкеліс электрленуін әлсіретеді.
Полярлығы төмен және гидрофобтығы жоғары синтетикалық талшықтар үшін катионды беттік белсенді заттар гидрофобты көмірсутек тізбектері арқылы ван-дер-Ваальс күштері арқылы талшық бетіне адсорбцияланады, олардың полярлық төрттік аммоний топтары сыртқа қаратылады. Бұл талшық бетін гидрофильді полярлық топтармен жабады, бұл талшық бетінің электр өткізгіштігін арттырып қана қоймай, сонымен қатар оның бетінің ылғалдылығын арттырады, үйкеліс нәтижесінде пайда болған статикалық электр энергиясының таралуын жеңілдетеді және антистатикалық әсерге қол жеткізеді.
Табиғи талшық беттеріндегі диоктадецил аммоний хлоридінің адсорбция мөлшері синтетикалық талшықтарға қарағанда айтарлықтай жоғары, бұл оның табиғи талшықтарға антистатикалық әсері жоғары екенін көрсетеді.
Катиондық беттік белсенді заттар сияқты, амфотерлі иондық беттік белсенді заттар оң зарядтарды тасымалдайды және статикалық зарядтарды бейтараптандыру үшін теріс зарядталған талшық беттеріне адсорбциялануы мүмкін. Олардың гидрофобты топтары үйкелісті де азайтады. Катиондық беттік белсенді заттармен салыстырғанда, олардың молекулалық құрылымында қосымша аниондық топ бар, бұл ылғал мен зарядтың таралуын жақсырақ жақсартуға мүмкіндік береді. Сондықтан, амфотерлі иондық беттік белсенді заттар салыстырмалы түрде жоғары құны болса да, жоғары өнімді антистатикалық агенттер болып табылады.
Аниондық және иондық емес беттік белсенді заттар талшық беттерінде адсорбция мөлшерінің төмен болуына байланысты антистатикалық әсердің нашарлығын көрсетеді. Иондық емес беттік белсенді заттардың адсорбция мөлшері аниондық беттік белсенді заттарға қарағанда жоғары, себебі оған талшық беттік зарядтар әсер етпейді; дегенмен, олардың статикалық электр тогын тарату қабілеті әлсіз, бұл катиондық және амфотерлі иондық беттік белсенді заттармен салыстырғанда антистатикалық өнімділіктің әлдеқайда төмен болуына әкеледі.
5.Пластмассаға арналған антистатикалық агенттер
Пластмассаға арналған беттік белсенді заттардың антистатикалық агент ретінде әрекет ету механизмі: Беттік белсенді заттар гидрофобты көмірсутек тізбектері арқылы ван-дер-Ваальс күштері арқылы пластик бетіне адсорбцияланады, полярлық топтары сыртқа қарай созылады. Пластикалық бетінде беттік белсенді заттардың бағытталған адсорбциялық қабықшасы пайда болады, бұл статикалық зарядтардың тиімді таралуына мүмкіндік беретін электр өткізгіштігін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, адсорбциялық қабықша пластик бетіндегі үйкелісті де азайтады.
Пластикалық антистатикалық агенттер беттік белсенді зат түріне қарай келесідей жіктеледі:
(1) Аниондық тип;
(2) Катиондық түрі;
(3) Амфотерлі иондық түрі;
(4) Иондық емес түрі.
Қолдану тәсіліне байланысты антистатикалық агенттерді екі санатқа бөлуге болады:
(1) Беткі қабатты антистатикалық агенттер;
(2) Ішкі араластырғыш антистатикалық агенттер.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 14 сәуір