Жуғыштықбеттік белсенді заттаролардың кең практикалық қолданылуының негізін қалайтын негізгі қасиет. Ол сансыз үй шаруашылықтарының күнделікті өмірінің ажырамас бөлігі болып табылады және барлық кәсіптер мен өнеркәсіптік өндіріс салаларында барған сайын кеңінен қолданылуда.
Антистатикалық әсербеттік белсенді заттардың
Үйкеліс талшықтарда, пластмассаларда және басқа да дайын өнімдерде жиі статикалық электр тогын тудырады, бұл олардың қызмет көрсету сапасын төмендетеді. Мысалы, статикалық зарядталған тоқыма маталар денеге мықтап жабысып немесе басқа беттерге жабысып, шаң мен кірді оңай тартады. Статикалық электр пластмасса бұйымдарына одан да қатты әсер етеді: пластмассалар шаңды оңай сіңіріп қана қоймай, олардың мөлдірлігін, бетінің тазалығын және эстетикалық тартымдылығын төмендетеді, сонымен қатар олардың қызмет көрсету сапасы мен коммерциялық құндылығын да төмендетеді.
Беттік-белсенді заттарға негізделген антистатикалық өңдеу қазіргі уақытта статикалық жиналуды жою үшін қолданылатын басым әдіс болып табылады, және мұндай беттік-белсенді заттар антистатикалық агенттер деп аталады.
1-бөлім Статикалық электр және оның пайда болу механизмдері
Әртүрлі зерттеушілердің талшықтардың трибоэлектрлік зарядтау тізбегіне қатысты сынақ нәтижелерінде шамалы айырмашылықтар болғанымен, жүн, нейлон және жасанды жүн сияқты амидтік байланыстары бар талшықтар әдетте оң зарядтарды тасымалдауға бейім.
Кәдімгі пластмассалардың зарядтау мінез-құлқы 10-2 кестеде келтірілген. Типтік заттардың оң зарядтан теріс зарядқа дейінгі трибоэлектрлік тізбегі келесідей:
(+) Полиуретан–Адам шашы–Нейлон–Жүн–Жібек–Вискоза талшығы–Мақта–Қатты резеңке–Целлюлоза ацетаты–Винилон–Полипропилен–Полиэстер–Полиакрилонитрил–Поливинилхлорид–Винилхлорид-акрилонитрил сополимері–Полиэтилен–Политетрафторэтилен (-)
Статикалық электр тогының пайда болуының нақты механизмдері толық анықталмаған, дегенмен әртүрлі заттар арасындағы үйкеліс жанасатын беттер арасында заряд алмасуын тудырады, осылайша статикалық электр тогын тудырады деген пікір бар. Зат тасымалдайтын зарядтың полярлығы электрондардың қосылуы немесе жоғалуы арқылы анықталады: заттар электрондарды жоғалтып, оң зарядталады, ал электрондарды қабылдайтындар теріс зарядталады.
2-бөлім Антистатикалық агенттер
Статикалық электр тогын жоюдың екі негізгі әдісі бар:
Физикалық әдістер: Статикалық зарядтың шамасына температура мен ылғалдылық әсер ететіндіктен, материал беттерінен статикалық токты кетіру үшін температура мен ылғалдылықты реттеу және тәждік разрядты қоса алғанда, физикалық әдістерді қолдануға болады.
Беттік химиялық әдістер: Беттік белсенді заттар, сондай-ақ антистатикалық агенттер деп аталады, талшықтар мен пластикалық бұйымдарды беттік өңдеу үшін қолданылады немесе статикалық электрді жою үшін пластикалық матрицаларға араластырылады.
I. Талшықтарға арналған антистатикалық агенттер
Білікті антистатикалық агенттердің қажетті қасиеттері
(1) Талшықтардың бастапқы қол сезімін сақтаңыз;
(2) Төмен дозаларда тамаша антистатикалық өнімділікті қамтамасыз етеді және төмен температура жағдайында тиімді болып қалады;
(3) Шайыр талшықтарымен тамаша үйлесімділікті көрсетеді;
(4) Басқа өңдеу көмекшілерімен жақсы үйлесімділікке ие;
(5) Көпіршіктенбейді және су дақтарын қалдырмайды;
(6) Уытты емес және адам терісін тітіркендірмейді;
(7) Уақыт өте келе тұрақты өнімділікті сақтау.
Талшықты антистатикалық агенттердің жіктелуі
Катиондық және амфотерлі беттік белсенді заттар талшықты қолдануға арналған антистатикалық агенттердің негізгі санаттарын құрайды.
Антистатикалық механизмдер
Беттік белсенді заттар маталарға екі негізгі жол арқылы антистатикалық әсер етеді: үйкеліс жанасуы кезінде статикалық зарядтардың пайда болуын тежеу және беттік статикалық зарядтардың таралуын жеңілдету. Үйкеліс зарядының басу беттік белсенді заттың молекулалық құрылымымен тығыз байланысты, ал зарядтың таралуы беттік белсенді заттардың талшық беттеріндегі адсорбция қабілеті мен гигроскопиялықтығына байланысты.
Катиондық беттік белсенді заттартеріс зарядталған талшық беттеріне өздерінің оң зарядтары арқылы оңай адсорбцияланады:
①Олар талшықтардың ішкі беттік зарядтарын бейтараптандырады;
②Катионды беттік белсенді заттар талшықтарға оң зарядталған төрттік аммоний топтары арқылы бекітіледі, гидрофобты көмірсутек тізбектері сыртқа бағытталған, талшық беттерінде реттелген адсорбцияланған қабықша түзеді. Бұл қабықша жанасу кезінде беттік үйкелісті тиімді түрде азайтады және үйкеліс статикалық жиналуын азайтады.
Полярлығы төмен, гидрофобтылығы жоғары синтетикалық талшықтар үшін катионды беттік белсенді заттар гидрофобты көмірсутек тізбектеріне әсер ететін ван-дер-Ваальс күштері арқылы талшық беттеріне жабысады, ал полярлы төрттік аммоний топтары сыртқа қарайды. Бұл талшықтарды беттік электр өткізгіштігін және ылғалды ұстап тұруды арттыратын, үйкеліс тудыратын статикалық электр энергиясының таралуын жеделдететін және антистатикалық функцияны қамтамасыз ететін гидрофильді полярлық қабатпен жабады.
Диоктадецил аммоний хлоридінің табиғи талшықтардағы адсорбциялық қабілеті синтетикалық талшықтарға қарағанда айтарлықтай жоғары, бұл табиғи талшық субстраттары үшін жоғары антистатикалық тиімділікті көрсетеді.
Катионды беттік белсенді заттар сияқты, амфотерлі беттік белсенді заттар оң зарядтарға ие және теріс зарядталған талшық беттеріне адсорбцияланып, статикалық зарядтарды бейтараптандырады, ал олардың гидрофобты бөліктері беттік үйкелісті төмендетеді. Катионды беттік белсенді заттардан айырмашылығы, амфотерлі молекулаларда қосымша аниондық топ бар, бұл беттік ылғалды сіңіруді және зарядты диссипациялау мүмкіндіктерін одан әрі арттырады. Осылайша, амфотерлі беттік белсенді заттар жоғары өнімді антистатикалық агенттер ретінде қызмет етеді, бірақ қымбатырақ.
Аниондық және бейиондық беттік белсенді заттар талшық беттеріндегі адсорбция деңгейінің төмендігіне байланысты әлсіз антистатикалық өнімділік көрсетеді. Иондық емес беттік белсенді заттар аниондық беттік белсенді заттарға қарағанда оңай адсорбцияланады, себебі олардың адсорбциясына талшық бетінің заряды әсер етпейді, бірақ олар зарядтың нашар диссипациясын қамтамасыз етеді, бұл катиондық және амфотерлік беттік белсенді заттармен салыстырғанда антистатикалық сыйымдылықтың әлдеқайда төмен болуына әкеледі.
II. Пластмассаға арналған антистатикалық агенттер
Беттік белсенді зат негізіндегі пластикалық антистатикалық агенттердің механизмі
Беттік белсенді заттар гидрофобты көмірсутек тізбектеріне әсер ететін ван-дер-Ваальс күштері арқылы пластикалық беттерге байланысады, полярлық функционалды топтар сыртқа қарай созылып, бағытталған адсорбцияланған пленка түзеді. Бұл пленка тиімді статикалық зарядтың таралуын қамтамасыз ету үшін беттік өткізгіштікті береді және сонымен бірге пластикалық негіздердегі беттік үйкелісті азайтады.
Беттік белсенді заттың химиялық түрі бойынша жіктелуі
(1) Аниондық беттік белсенді заттар
(2) Катионды беттік белсенді заттар
(3) Амфотерлі беттік белсенді заттар
(4) Иондық емес беттік белсенді заттар
Қолдану әдісі бойынша жіктеу
(1) Жабын түріндегі антистатикалық агенттер (материалдық беттерге қолданылады)
(2) Балқытылған антистатикалық агенттер (қоспа жасау кезінде пластикалық шикізатқа араластырылады)
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 16 шілде