정전기 방지제 – 정전기의 영향을 줄이는 플라스틱 용 첨가제

정전기는 훨씬 더 큰 규모로 발생할 수 있으며 심각하고 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 전기 충전으로 인한 스파크는 가연성 물질의 화재 또는 폭발로 이어질 수 있으며 많은 생산 및 처리 공정의 과정을 방해할 수 있습니다. 따라서 이 현상의 특이성과 발생을 방지하는 방법에 대해 자세히 알아볼 가치가 있습니다.

정전기란 무엇인가?

정전기는 전도성이 낮고 표면 저항이 높은(10 ¹⁴ – 10 ¹⁸ Ω) 재료에 전하가 축적되는 현상입니다 . 이는 다음과 같은 고분자 재료에 적용됩니다.

• 폴리에틸렌(PE) ,

• 폴리프로필렌(PP) ,

• 폴리염화비닐(PVC) ,

• 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET),

• 폴리우레탄(PUR) ,

• 폴리카보네이트(PC).

축적된 전하로 인해 플라스틱 제품의 사용을 방해하는 스파크 방전이 발생합니다. 그러나 정전기는 폴리머의 최종 사용자에게만 부정적인 영향을 미치는 것이 아닙니다. 폴리머의 가공 및 생산에도 영향을 미칩니다. 이러한 현상은 기술 공정의 속도를 늦추고, 재료 손실을 발생시키고, 제품을 오염시키고, 분해를 가속화하여 결과적으로 독성 화합물이 방출됩니다. 액체를 붓거나 비전도성 느슨한 재료를 붓거나, 드럼에서 테이프나 호일을 풀거나, 전기가 통하는 표면을 걷거나, 옷을 입거나 벗을 때 고정된 전하가 발생할 수 있습니다.

정전기를 피하려면 어떻게 해야 하나요?

정전기는 플라스틱 의 분극을 감소시키는 계면활성제 와 같은 적절한 안티정전기 첨가제를 사용함으로써 최소화하거나 완전히 제거할 수 있습니다. 안티정전기제는 재료의 표면 저항을 감소시켜 전하가 소산되도록 하고 결과적으로 불리한 현상의 발생을 줄입니다.

외부 및 내부 정전기 방지제는 어떻게 다른가요?

정전기 방지제는 적용 방법에 따라 외부 및 내부 정전기 방지제의 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 이들은 적용 방법, 작용 메커니즘 및 정전기 방지 작용의 지속 시간이 서로 다릅니다 .

외부 정전기 방지제는 완성된 플라스틱의 표면에 적용됩니다. 여기에는 분무 및 침지와 같은 기술이 사용됩니다. 이 유형의 화합물의 정전기 방지 작용 기간은 기계적 요인의 영향으로 인한 마모로 인해 매우 짧습니다. 이러한 화합물은 불과 6주 후에 활성을 잃고 이 점에서 내부 정전기 방지제의 특성과 동일하지 않습니다.

다른 유형의 폴리머 첨가제와 마찬가지로 플라스틱 가공 중에 플라스틱에 첨가되는 내부 정전기 방지제는 완전히 다르게 작동합니다. 압출 공정에서 24~48시간 후에 재료 표면으로 이동하여 물을 끌어들이는 흡습성 필름을 형성합니다. 생성된 층은 정전기를 방전하고 플라스틱 전하 수준을 낮추기 때문에 전도성 기능을 합니다 .

내부 정전 방지제의 경우 정전 방지 효과는 오래 지속됩니다 (일반적으로 1년 이상). 내부 정전 방지제의 이동으로 인해 활동 기간이 더 길어집니다. 즉, 폴리머 표면에서 마모된 층이 교체됩니다.

정전기 방지 성질을 가진 화합물

플라스틱의 종류에 따라 다양한 화학 구조를 가진 안티정전기제가 산업계에서 사용됩니다. 기본적으로 이온성 첨가제와 비이온성 첨가제의 두 그룹이 있습니다. 첫 번째 그룹은 비교적 극성이 높은 폴리머나 필름을 가공할 때 너무 높은 온도가 필요하지 않은 재료에 권장됩니다. 이온성 안티정전기제는 다음과 같은 화합물입니다.

• 4차 암모늄염을 포함하는 양이온 화합물

• 음이온 화합물 – 이는 주로 인(인산(V), 인산염(V)의 유도체)을 함유하는 화합물로 폴리염화비닐에 사용되며, 황을 함유하는 화합물(황산염(VI), 설폰산염)도 폴리염화비닐 및 폴리스티렌 과 같은 폴리머에 사용됩니다.

두 번째 그룹은 비이온성 첨가제 로, 주로 폴리올레핀에 권장됩니다. 비이온성 안티스태틱제는 아미드 유도체(알콕실화 아미드), 아민 유도체( 알콕실화 지방 아민 ) 및 글리세롤 에스테르입니다.

효과적인 정전기 방지제의 특징은 무엇입니까?

작용 기전과 관계없이, 안티정전제는 높은 효율을 보장하는 몇 가지 특징을 가져야 합니다. 이러한 특징은 주로 다음과 같습니다.

• 친수성 및 흡습성,

• 물의 이온화 능력 – 이온의 존재는 물의 전도도를 증가시킵니다.

• 재료 표면을 향해 이동할 수 있는 능력.

식품 산업의 플라스틱

식품 산업에서 포장 필름을 생산하는 데 사용되는 주요 원료는 폴리에틸렌 입니다. 폴리에틸렌(PE)은 인장 강도, 냄새와 맛이 없고 우유빛을 띤 왁스 같은 구조를 특징으로 하는 폴리머입니다. 이러한 특성 덕분에 호일, 포장, 용기, 병, 음용수 파이프 등의 생산에 사용 됩니다. 플라스틱은 약 10 ¹⁵ Ω의 표면 저항을 가지고 있어 정전기 현상이 상당히 분명하게 드러납니다. 이러한 이유로 다양한 폴리에틸렌 요소를 생산하는 동안 전하 축적을 방지하는 에이전트를 사용해야 합니다.

어떤 계면활성제를 정전기 방지제로 사용할 수 있나요?

폴리에틸렌에 일반적으로 사용되는 안티정전기제는 내부적으로 적용된 화합물입니다. PCC 그룹의 제품 포트폴리오에는 Chemstat 122 , Chemstat PS-101 , Chemstat G118/9501 , Chemstat 3820 및 Chemstat LD-100/60DC 와 같은 제품이 포함됩니다. 이러한 물질은 표면 저항을 10 ¹⁰ Ω의 값까지 효과적으로 줄여 우수한 안티정전기 효과를 보장하고 재료 표면에 전하가 축적되고 스파크 방전이 발생하는 문제를 제거합니다. 이 중 일부는 식품 산업용 포장재 생산에도 사용할 수 있습니다.

특수 제품인Roksol AZR 에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 이 안티정전기제는 팔레트에 상품을 수동으로 포장하는 데 사용되는 스트레치 필름에 전용됩니다. 이 제품은 표면 저항을 10 ⁸ Ω로 낮추므로 뛰어난 안티정전기 특성을 가지고 있습니다.

정전기 방지제 – 추가인가 필수인가?

플라스틱 생산에 정전기 방지제를 사용하는 것은 확실히 필수적입니다. 정전기 방지제는 생산 공정을 용이하게 하고 위험한 스파크 방전을 방지하기 때문에 필수적입니다. 또한 너무 많은 전하에 의해 끌리는 플라스틱 물체에 먼지가 쌓이는 것을 제한하는 것과 같은 추가 이점도 제공합니다. 정전기 방지제의 다양한 작용 메커니즘으로 인해 생산 공정의 특정 조건에 맞게 조정하고 최종 효과를 극대화할 수 있습니다.

흥미로운 사실

1937년, 정전기로 인해 독일 역사상 가장 큰 힌덴부르크 비행선이 화재를 일으켰습니다. 이 비행선에는 200,000m3의 가연성 수소 ^가 들어 있었습니다. 착륙하는 동안, 아마도 전기 스파크로 인해 가스가 점화되어 비행선이 완전히 타버렸습니다.