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Agente antiestático

Un agente antiestático es un compuesto utilizado para el tratamiento de materiales o sus superficies con el fin de reducir o eliminar la acumulación de electricidad estática . L...

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Un agente antiestático es un compuesto utilizado para el tratamiento de materiales o sus superficies con el fin de reducir o eliminar la acumulación de electricidad estática . La carga estática puede generarse por el efecto triboeléctrico [ 1 ] o mediante un proceso sin contacto que utiliza una fuente de alimentación de alto voltaje. La carga estática puede introducirse en una superficie como parte de un proceso de impresión de etiquetas en molde [ 2 ] .

La función de un agente antiestático es hacer que la superficie o el material en sí sea ligeramente conductor , ya sea por su propia conductividad o por la absorción de humedad del aire; por lo tanto, se pueden utilizar algunos humectantes . Las moléculas de un agente antiestático suelen tener zonas hidrófilas e hidrófobas , similares a las de un tensioactivo ; la zona hidrófoba interactúa con la superficie del material, mientras que la zona hidrófila interactúa con la humedad del aire y se une a las moléculas de agua.

Los agentes antiestáticos internos están diseñados para mezclarse directamente con el material, mientras que los agentes antiestáticos externos se aplican a la superficie.

Los agentes antiestáticos comunes se basan en aminas alifáticas de cadena larga (opcionalmente etoxiladas ) y amidas , sales de amonio cuaternario (por ejemplo, cloruro de behentrimonio o cocamidopropil betaína ), ésteres de ácido fosfórico , ésteres de polietilenglicol o polioles . Los agentes antiestáticos migratorios tradicionales incluyen alquilfenoles de cadena larga, aminas etoxiladas y ésteres de glicerol, como el monoestearato de glicerol . Los agentes antiestáticos migratorios ofrecen una protección rentable para aplicaciones a corto plazo, pero otras aplicaciones necesitan una protección a largo plazo o la menor resistividad requerida para evitar chispas y proteger los componentes electrónicos de la disipación electrostática. Estas aplicaciones utilizan agentes antiestáticos permanentes o aditivos conductores como negro de humo, fibras conductoras y nanomateriales. [ 3 ] [ 4 ] Un agente antiestático para el tratamiento de recubrimientos también puede incluir un líquido iónico o una solución de una sal en un líquido iónico. [ 5 ] El óxido de indio y estaño puede utilizarse como recubrimiento antiestático transparente para ventanas. También es posible utilizar polímeros conductores , como PEDOT:PSS y nanofibras de polímeros conductores, en particular nanofibras de polianilina . En general, estos sistemas no son muy duraderos para recubrimientos, especialmente el óxido de antimonio y estaño, que se utiliza para sistemas duraderos, a menudo en su forma nanométrica, y que luego se formula para obtener un recubrimiento final.

Hilado y fibras

Las fibras suelen tratarse con soluciones diluidas de agentes antiestáticos junto con lubricantes. Los agentes antiestáticos típicos son los fosfatos y fosfonatos de alquilo , diversos jabones y sales de amonio. [ 6 ]

Combustibles

También se añaden agentes antiestáticos a algunos combustibles para aviones militares y a disolventes orgánicos no polares para impartir conductividad eléctrica y así evitar la acumulación de carga estática que podría provocar chispas que enciendan los vapores del combustible. El aditivo disipador de estática Stadis 450 es el agente que se añade a algunos combustibles destilados , combustibles para aviones comerciales y al JP-8 militar . "Stadis" es una marca registrada, y Stadis 450 se compone principalmente de tolueno , nafta , ácido dinonilnaftilsulfónico y propanol . [ 7 ] Stadis 425 y SR 1795 de Dorf Ketal son compuestos similares, para uso en combustibles destilados. Los productos Statsafe se utilizan en aplicaciones distintas a los combustibles. Antis DF3, similar a Stadis 425, es un líquido de color ámbar compuesto de poliamina y polisulfona. [ 8 ] Los ácidos sulfónicos solubles en aceite , por ejemplo el ácido dodecilbencenosulfónico , también pueden utilizarse como parte de algunos aditivos antiestáticos.

Se pueden añadir agentes antiestáticos a disolventes no polares para aumentar su conductividad y permitir la pintura electrostática por pulverización . (Los disolventes oxigenados tienen una conductividad demasiado alta para ser utilizados en este caso). [ 9 ]

Las polisulfonas se pueden preparar haciendo reaccionar olefinas , especialmente alfa-olefinas , con dióxido de azufre . Las poliaminas se pueden preparar haciendo reaccionar epiclorhidrina con monoaminas alifáticas. [ 10 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Robinson, K; Durkin, W (2010). "Problemas electrostáticos en operaciones de fabricación rollo a rollo". IEEE Transactions on Industry Applications . 46 (6): 2172– 2178. doi : 10.1109/TIA.2010.2071270 . S2CID 14320690 . 
  2. ↑ Shelton, SE (abril de 2004). "Etiquetado en molde: la electrostática es el camino a seguir" . Plastics Technology .
  3. ↑ J Markarian, Nuevos desarrollos en aditivos antiestáticos y conductores, Plastics Additives and Compounding , septiembre/octubre de 2008, 22-25.
  4. ↑ Gornicka, B (2010). "Propiedades antiestáticas de recubrimientos nanorellenos" . Acta Physica Polonica A. 117 ( 5): 869– 872. Bibcode : 2010AcPPA.117..869G . doi : 10.12693/APhysPolA.117.869 .
  5. ↑ Patente DE 102006045869, Tratamiento antiestático para recubrimientos, por ejemplo, pinturas, tintas de impresión y lacas, que comprende el uso de un líquido iónico o una solución de una sal en un líquido iónico como agente antiestático, 3 de abril de 2008.
  6. ↑ Marquardt, Kurt (2011). "Auxiliares textiles, 2. Auxiliares para la producción y el procesamiento de fibras". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi : 10.1002/14356007.o26_o06 . ISBN 978-3-527-30385-4.
  7. ↑ «Ficha de datos de seguridad del material Stadis(R)450» (PDF) . apsaviation.com .
  8. ↑ "Detalles del producto Stadis 425 (id:8508862) - Ver Stadis 425 de Hans Group LTD (Oficina de Representación de Shanghái) - EC21" .
  9. ↑ Lambourne, R.; Strivens, TA (23 de agosto de 1999). Pinturas y recubrimientos superficiales: teoría y práctica . Elsevier. ISBN 9781855737006.
  10. ↑ "Aditivos antiestáticos mejorados para combustibles y disolventes de hidrocarburos" .