Środki antystatyczne - po co są dodawane do tworzyw sztucznych?

Jakie związki chemiczne mają właściwości antystatyczne?

W przemyśle wykorzystywane są różnorodne dodatki antystatyczne. Dobór odpowiedniej substancji zależy od rodzaju tworzywa sztucznego, do którego dodatek ma zostać wprowadzony lub na który ma zostać naniesiony.

Wyróżniane są dwie grupy dodatków antystatycznych. Pierwszą z nich są jonowe dodatki antystatyczne stosowane do polimerów o dużej polarności oraz do tworzyw sztucznych, które przetwarzane są w stosunkowo niskich temperaturach, tj. polichlorek winylu lub polistyren. Do jonowych dodatków antystatycznych należą związki:

• Kationowe, takie jak czwartorzędowe sole amoniowe
• Anionowe, takie jak związki fosforopochodne (głównie fosforany (V)) i siarkopochodne (głównie siarczany (VI)).

Drugą grupą są niejonowe dodatki antystatyczne, dedykowane głównie poliolefinom. Przedstawicielami niejonowych związków zapobiegających elektryzowaniu są estry gliceryny oraz pochodne aminowe i amidowe, takie jak alkoksylowane aminy tłuszczowe i alkoksylowane amidy.

Jakie środki antystatyczne stosować?

Jednym z najpowszechniej występujących tworzyw sztucznych jest polietylen. Polimer ten chętnie wykorzystywany jest w przemyśle spożywczym do produkcji folii opakunkowych, butelek, pojemników i opakowań z kilku powodów. Charakteryzuje się dużą zdolnością do rozciągania. Nie posiada smaku ani zapachu, jest nietoksyczny i podatny na przetwarzanie. Cechy te czynią z niego materiał niemalże doskonały. Jednak ze względu na rezystancję powierzchniową tego polimeru wynoszącą 1015Ω, ulega on elektryzacji statycznej, co jest niekorzystnym zjawiskiem utrudniającym posługiwanie się nim. Konieczne jest zatem stosowanie środków, które będą zapobiegały gromadzeniu się ładunków elektrycznych na powierzchni tego tworzywa. W celu zabezpieczenia polietylenu przed zjawiskiem elektryzacji statycznej można stosować odpowiednie surfaktanty. Środki antystatyczne wewnętrzne można znaleźć w katalogu produktowym Grupy PCC. Są to między innymi:

• Chemstat 122,
• Chemstat PS-101,
• Chemstat G118/9501,
• Chemstat 3820
• Chemstat LD-100/60DC

Dodatki te skutecznie zapobiegają przed elektryzowaniem polietylenu, poprzez obniżanie oporu powierzchniowego do wartości 1010Ω. Sprawdzą się one w produkcji opakowań wykorzystywanych w przemyśle spożywczym. Dodatkiem dedykowanym do folii typu stretch jest Roksol AZR, czyli specjalistyczny surfaktant obniżający opór powierzchniowy do wartości 108Ω.

Jakie są cechy skutecznego środka antyelektrostatycznego?

Cechami antystatyków zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych, które zapewniają efektywność działania, są:

• Migracja do wierzchniej warstwy tworzywa sztucznego
• Zdolność do zwiększania przewodnictwa elektrycznego powierzchni materiału
• Charakter hydrofilowy
• Higroskopijność

Czy stosowanie antystatyków to konieczność?

W produkcji tworzyw sztucznych stosowanie środków antystatycznych jest konieczne. Dodatki te są niezbędne, ponieważ pozwalają ułatwić proces produkcyjny, a także późniejsze używanie wyrobu gotowego. Dzięki nim można uniknąć niebezpiecznych wyładowań iskrowych, powodujących dyskomfort użytkowania. Dodatkową korzyścią antystatyków jest ograniczenie kumulowania się kurzu na powierzchni tworzyw sztucznych. Atutem dodatków antystatycznych jest również elastyczność zastosowań wynikająca z różnorodności mechanizmów działania tych substancji. Stwarzają one możliwość dopasowania ich do warunków procesu produkcyjnego i zintensyfikowanie efektu końcowego.

Źródło: PCC Rokita SA