3.5. Группы антистатиков

В качестве антистатиков применяют []:

• электропроводящие материалы (порошки металлов и их окислов, хлориды металлов, графит, сажу); такие антистатики вводят в растворы или дисперсии, которые наносят на поверхность изделий, или используют антистатики как наполнители;

• некоторые пленкообразующие полимеры с хорошими антистатическими свойствами, которые используют для приготовления растворов или дисперсий, наносимых на поверхность изделий;

• поверхностно-активные вещества, которые наносят на поверхность изделий или вводят в состав полимерных композиций: стеарат бария, монолаурат, моноолеат, моностеарат и монорицинолеат глицерина; моноолеат и моностеарат пентаэритрита; октадециловый и пальмитиновый спирт [].

3.6. Характеристика электропроводящих материалов

В качестве электропроводящих материалов, использующихся в качестве компонентов полимерных композиций, применяют:

• порошок металлического серебра (этот антистатик дает покрытия с наибольшей электрической проводимостью);

• окись олова (в покрытиях для пластмасс);

• гигроскопичные соли: СаСl₂, LiCl, MgCl₂, которые используют редко, так как они корродируют оборудование;

• сажу, которая при правильном выборе связующего дает стабильные покрытия с высокой электрической проводимостью. Например, покрытие с ρ_s~20 Ом получают из дисперсии, содержащей (маcс.ч.): 100 поливинилхлорида, 20 диоктилфталата, 400 метилэтилкетона, 25 сажи, 10 метилового спирта.

Действие электропроводящих наполнителей основано на создании в полимерном материале токопроводящей структуры (например, сажевой цепочечной) и зависит не только от типа и количества наполнителя, но и от способа его введения, характера распределения, строения полимера, контактного сопротивления между частицами [,]. Электропроводящие наполнители (порошки Cu, Fe, Al, графит, сажу) вводят в каучуки и пластмассы в количествах, достигающих нескольких десятков процентов (по массе). При этом получают композиции с ρ_v в пределах 1 Ом×м - 100 кОм×м (10² - 10⁷ Ом×см) []. Среди различных типов саж наибольшие значения электропроводности получены при использовании печной сажи, отличающейся малым размером частиц, способных объединяться в цепочки []. Также один из лучших электропроводящих наполнителей - ацетиленовая сажа []. Удаление с поверхности частиц сажи водорода и кислорода, приводит к росту электропроводности [].

3.7. Характеристика пленкообразующих полимеров

В качестве пленкообразующих с хорошими антистатическими свойствами используют полимеры с различными функциональными заместителями (например, N-алкиламидными), полиэлектролиты и др. Как правило, введение функциональных групп в боковую цепь обусловливает больший эффект антистатического действия, чем введение этих же групп в главную цепь полимера. По способности ускорять утечку заряда с поверхности виниловых полимеров функциональные заместители подразделяют на три группы: с высокими, умеренными и низкими антистатическими свойствами. Антистатические свойства полимеров с различными функциональными группами показаны далее (Таблица 12).

Таблица 12. Антистатические свойства полимеров с различными функциональными группами

Высокие	Умеренные	Низкие
1	2	3
-CON(CH3)2	-CONH2	-Cl
-CON(C2H5)2	-SO3H	-CN
HCONCH3 |	-COOH	-OH
-SO3Na	-N(CH3)2	-COOCH3
-COONa		-CONHC(CH3)3
	-COOCH2CH2N(CH3)2	-SO2NH2
-CONHCH2NHCON(СH3)2
-N(OCH2CH2)-

Ниже приведены значения τ_MRS (в сек) при температуре 21 °С и относительной влажности воздуха 65% для некоторых полимеров (высокие антистатические свойства имеют полимеры с τ_MRS < 10 сек):

Наименование полимера	τMRS, сек
Поли-N-винилимидазол	0,19
Поливинилпентаметилфосфорамид	0,23
Полистиролсульфонат натрия	0,30
Полидиметилакриламид	0,58
Полиакриловая кислота	1,3
Полиэтиленсульфонат натрия	2,0
Полиакриламид	3,46
Поливинилфторид	8,4
Поливиниловый спирт	1389
Полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, полиметилакрилат	>8000

Растворы или дисперсии с электропроводящими материалами готовят на основе поливинилхлорида, полиэтилена, полиизобутилена, поливинилацетата, фурфурольноацетоновой смолы и др. В их состав входят также метилэтилкетон, метиловый спирт, ацетон, вода или другие растворители или диспергаторы. Покрытия наносят на поверхность изделий пульверизацией, окунанием, окраской кистью и др. К покрытиям с электропроводящими материалами предъявляют следующие требования:

• равномерное распределение частиц электропроводящего агента и контакт между ними при любом способе нанесения покрытия;

• хорошая адгезия к поверхности защищаемого материала;

• близкие модули упругости покрытия и защищаемого материала;

• устойчивость покрытия против старения и коррозии и сохранение необходимой электрической проводимости в любых условиях эксплуатации.