AGENTI ANTISTATICI
In virtù della loro composizione chimica i materiali polimerici sono buoni isolanti, una proprietà questa che li rende materiali indispensabili per tantissime applicazioni.
Uno svantaggio
associato alla proprietà isolante è l'accumulo di elettricità statica che
non si scarica con velocità sufficiente a causa della bassa conducibilità
superficiale dei materiali polimerici (differenza questa tra polimeri e
metalli).
Gli inconvenienti principali che possono verificarsi per accumulo di cariche statiche sono i seguenti:
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forte contaminazione della superficie della plastica
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interferenza nella lettura dei CD
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difficoltà nella bobinatura dei films
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formazione di polveri sui manufatti
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possibile formazione di scintille
Agenti antistatici interni
Vengono incorporati nella massa del polimero come additivi (ad esempio composti non attivi, prima o durante il processo di trasformazione.
La molecola
è composta di una componente idrofila ed una idrofobica;
la parte idrofobica conferisce una certa compatibilità con il
particolare polimero ed è responsabile dell'ancoraggio della molecola alla
superficie, mentre la parte idrofilica si prende cura di legare e scambiare
l'acqua sulla superficie.
La carica statica dei materiali polimerici pu essere minimizzata aumentando la conducibilità superficiale.
La situazione
ideale è quella in cui le cariche sono eliminate più velocemente di quanto non
siano generate, in modo che non si verifichino accumuli.
Per rendere
conducibile la superficie generalmente vengono impiegati, nel caso delle
poliolefine, i composti non ionici.
Questi composti
hanno una molecola non carica, attiva all'interfaccia e di bassa polarità (come
gli esteri degli acidi grassi).
Generalmente le molecole attive all'interfaccia si accumulano alla superficie e sono orientate con la parte idrofobica contenente la catena paraffinica che si estende nel polimero, e la parte idrofilica che punta verso l'esterno dove è in grado di adsorbire acqua sulla superficie.
Un film
d'acqua, di spessore dipendente dalla umidità atmosferica, si forma sulla
superficie della plastica aumentando la conducibilità mediante un processo di
conduzione ionica.
Ci spiega
perché la conducibilità superficiale diminuisce (ed in conseguenza si attenua
l'efficacia antistatica) al diminuire dell'umidità atmosferica.
Per essere efficace e quindi per avere un accumulo sulla superficie di molecole, l'agente antistatico deve migrare dall'interno dei polimeri verso la superficie.
In funzione del tipo di polimero e della densità, gli agenti antistatici agiscono riducendo la resistività superficiale più o meno rapidamente