KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHỤ GIA NHỰA CHẤT CHỐNG TĨNH ĐIỆN GV: LÊ THÚY NHUNG CÂU HỎI THẢO LUẬN Tĩnh điện gì? Những biểu hiện tượng tĩnh điện? Nguyên nhân gây ra? 3.3.1 Khái niệm tĩnh điện Tĩnh điện là: tượng cân điện tích bề mặt vật liệu Điện tích lưu giữ truyền nơi khác thông qua dòng điện hay phóng điện Tĩnh điện trở ngại đáng kể ngành nhựa nhựa có khả cách điện cao trừ vài trường hợp ngoại lệ Những hạt điện tích di chuyển ngang qua bề mặt tạo cọ xát ma sát với hình thành nên tĩnh điện Khi hai bề mặt chạm với vấn đề tách phân bố điện tích hai bề mặt không Do hai bề mặt có điện tích, bề mặt dư điện tích, bề mặt thiếu điện tích Tĩnh điện không làm thay đổi hình dạng vật liệu, tác động bề mặt 3.3.2 Những biểu hiện tượng tĩnh điện Vào mùa đông, đắp chăn lông thường thấy có tia lửa tóe sáng, kèm theo tiếng kêu tạch tạch phát - Tóc dựng lên sau chải tóc lược nhựa - Quần áo làm sợi tổng hợp bị tóe lửa thay đồ - Phóng điện chạm vào tay cầm xe sau chạy đoạn đường dài - Sự hút dính bụi thành bên ống máy hút bụi chân không - Sự hút bụi hình TV, … 3.3.3 Nguyên nhân gây tĩnh điện Sự ma sát, áp lực, tiếp xúc hay tách rời nguyên nhân gây tượng tĩnh điện Quá trình gọi tượng ma sát Những thay đổi môi trường độ ẩm tương đối ảnh hưởng tới mức điện áp tĩnh điện tạo Khi có độ ẩm thấp, điện tích tĩnh điện cao phát Khi độ ẩm lên đến khoảng 60% hạn chế tĩnh điện tạo Bởi độ ẩm bề mặt vật liệu giúp giảm điện tích bề mặt vật liệu liệu Tuy nhiên, độ ẩm 60% cao gây nhiều vấn đề khác, thiết bị bị gỉ sét sản xuất Đối với sản xuất Gây cố khâu tạo hình, sản xuất Sự nhiễu sóng tivi, radio, điện tử Ảnh hưởng Sự nhiễm bụi bẩn làm ảnh hưởng đến chất lượng dáng vẻ sản phẩm Sự hư hại Lỗi khâu dụng cụ điện in ấn phóng điện tích Rủi ro cháy nổ, hỏa hoạn gia tăng Đối Với non người Có khả giật người lao động thao tác không cẩn thận Ảnh hưởng đến hệ thần kinh hệ tuần hoàn người Tạo từ trường cực mạnh môi trường xung quanh Một lượng điện tích lớn bề mặt vật thể CÂU HỎI THẢO LUẬN Có biện pháp làm giảm tượng tĩnh điện bề mặt vật liệu không? 3.3.5 Các nguyên tắc chống tĩnh điện - Tăng độ ẩm không khí môi trường sản phẩm nhựa - Tăng tính dẫn điện khí nhờ điện tích không khí lấy - Cải thiện tính dẫn điện bề mặt tác nhân kháng tĩnh điện, phụ gia hỗ trợ để điện tích thoát khỏi bề mặt 3.3.6 Các biện pháp chống tĩnh điện - Phủ tác nhân chống tĩnh điện bề mặt từ dung dịch (phương pháp nhúng hay phu dung dịch chất chống tĩnh điện ngoại lên bề mặt sản phẩm) , ppm (11) - Kết hợp chất chống tĩnh điện nội vào chất dẻo, 0,05 – 2,,5% (2) - Kết hợp nhựa với phụ gia có tính dẫn điện (graphite, kim loại, chất bán dẫn hữu cơ) (3) (điện trở bề mặt < 108 Ω, – 10%) 3.3.7 Khái niệm chất chống tĩnh điện Chất chống tĩnh điện là: chất sử dụng chủ yếu để loại trừ phóng điện ngăn cản hình thành lớp bụi bám bề mặt sản phẩm nhựa Chất chống tĩnh điện cho nhựa 3.3.8 Các tác nhân chống tĩnh điện Tác nhân Cation Đặc Ion dương điểm lớn phân tử Hiệu PVC ảnh hưởng Nhược đến tính ổn điểm định nhiệt Anion Ion âm lớn PVC, PS Không tạo ion Có độ phân cực thấp Chống TĐ ngoại Không đòi hỏi PE, PP tương hợp di hành 3.3.8.1 Chất tĩnh điện nội - Được thêm vào nhựa nhiệt dẻo gia công nóng chảy - Chất phải bền, không bị phân hủy, nhiệt độ gia công cao lên tới 300°C - Không dễ bay ứng suất nhiệt - Không tạo phản ứng không mong đợi với polymer,… - Ít di hành có khả hòa tan tốt polymer Polymer Chất chống TĐ nội Hàm lượng, phr PE-LD/LLD Ethoxylated alkylamins 0.05 – 0.15 PE-HD Ethoxylated alkylamins 1-2 PP Ethoxylated alkylamins 0.1 – 0.2 Rigid PVC Alkyl sulfonates 0.5 - Plasticized PVC Alkyl sulfonates 0.5 – 1.5 Ethoxylated alkylamins Alkyl sulfonates Ethoxylated alkylamins Alkyl sulfonates 0.5 – 1-2 0.5 – 1-2 PS ABS Cách phối trộn với polymer - Các chất chống tĩnh điện dạng rắn thường kết hợp với màu phụ gia khác thiết bị trộn thông dụng - Chất chống tĩnh điện lỏng bơm nạp liệu trực tiếp vào vùng nóng chảy máy gia công - Có thể thêm lượng nhỏ chất độn làm tăng ma sát SiO2, giảm hàm lượng chất bôi trơn 3.3.8.2 Chất tĩnh điện ngoại - Sản phẩm cuối phun, làm ướt dung dịch chống tĩnh điện nhúng, ngâm cuối sấy khô - Ưu điểm: không yêu cầu tính ổn định nhiệt hay độ tương hợp với nhựa - Nhược điểm: chi phí cao cho máy móc nhân công, tính chống tĩnh điện thất thoát lau rửa di hành vào khối nhựa Cơ chế hoạt động chất chống tĩnh điện nội Cơ chế hoạt động chất chống tĩnh điện nội 1) Phân phối chất chống tĩnh điện vào nhựa trình đùn đùn 2) Chất chống tĩnh điện bắt đầu di chuyển đến bề mặt sản phẩm nhựa 3) Sau vài vài ngày, chất chống tĩnh điện che phủ bề mặt nhựa 4) Độ ẩm bao phủ bên bề mặt nhựa 3.3.9 Lĩnh vực ứng dụng - Dùng nhiều cho polyolefin (LLPE, HDPE, PP) đặc biệt công nghiệp bao bì; cho PS (băng đĩa, vỏ bọc); cho PVC (đĩa ghi, màng dùng trang trí 3.3.8 Lựa chọn chất chống tĩnh điện - Chất chống tĩnh điện nội không dùng cho chất dẻo PET, polysulfone polyacrylate nhiệt độ gia công nhựa cao - Không dùng cho PMMA hay PC cần có độ suốt Do đó, phải dùng chất chống tĩnh điện ngoại