antystatyk

Środek antystatyczny (antystatyk, ang. antistatic agent) to dodatek lub preparat powierzchniowy stosowany w tworzywach sztucznych w celu ograniczenia gromadzenia się ładunków elektrostatycznych na wyrobie. Działanie antystatyczne polega przede wszystkim na zwiększeniu przewodnictwa powierzchniowego lub umożliwieniu rozpraszania ładunków, dzięki czemu zmniejsza się ryzyko wyładowań elektrostatycznych oraz problemów technologicznych i użytkowych.

Tworzywa sztuczne są zwykle materiałami o wysokiej rezystancji, dlatego mogą długo utrzymywać ładunek elektrostatyczny. Ładunki powstają m.in. podczas tarcia, kontaktu i rozdzielania materiałów, przesypywania tworzyw sypkich, odwijania folii lub taśm oraz w szybkich procesach przetwórczych. Zjawisko nasila się przy niskiej wilgotności względnej.

Skutki elektryzowania tworzyw obejmują m.in.:

• przyciąganie kurzu i innych zanieczyszczeń do powierzchni wyrobu,
• sklejanie lub niekontrolowane zachowanie folii, arkuszy i włókien w procesie produkcyjnym,
• utrudnienia w drukowaniu, malowaniu, pakowaniu i etykietowaniu,
• porażenia lub dyskomfort operatorów,
• ryzyko wyładowań iskrowych, szczególnie niebezpiecznych w obecności materiałów łatwopalnych, pyłów lub gazów,
• zagrożenie dla elementów wrażliwych na wyładowania elektrostatyczne, np. w elektronice.

W praktyce przemysłowej stosuje się dwie podstawowe grupy antystatyków:

• antystatyki zewnętrzne – nanoszone na powierzchnię gotowego wyrobu, np. przez natryskiwanie lub zanurzanie; ich działanie jest zwykle ograniczone trwałością naniesionej warstwy,
• antystatyki wewnętrzne – wprowadzane do tworzywa podczas przetwórstwa, często w postaci koncentratu; wiele z nich migruje do warstwy powierzchniowej, gdzie tworzy bardziej przewodzącą, hydrofilową warstwę ułatwiającą odprowadzenie ładunku.

Antystatyki mogą mieć charakter jonowy lub niejonowy. Dodatki jonowe stosuje się m.in. w bardziej polarnych tworzywach i w niższych temperaturach przetwórstwa, natomiast niejonowe środki antystatyczne są powszechnie używane w poliolefinach. Do typowych związków o działaniu antystatycznym należą m.in. czwartorzędowe sole amoniowe, związki fosforowe i siarkowe, estry gliceryny oraz pochodne aminowe i amidowe.

Środki antystatyczne są stosowane w wielu wyrobach z poliolefin, PVC, PS, PET, PC, PUR i innych tworzyw, m.in. w foliach opakowaniowych, wyrobach wtryskowych, elementach rozdmuchiwanych, włókninach i opakowaniach specjalistycznych. Mogą być dostarczane jako preparaty ciekłe, dodatki stałe lub masterbacze. W foliach BOPP rozwiązania rynkowe łączą niekiedy funkcję antystatyczną z innymi funkcjami, np. poślizgową, aby uprościć recepturę i dozowanie dodatków.

Skuteczność i trwałość działania antystatyku zależą od rodzaju polimeru, składu dodatku, sposobu aplikacji, dawki, wilgotności otoczenia oraz warunków eksploatacji. Oprócz klasycznych dodatków migrujących stosowane są także rozwiązania niemigrujące, w których efekt antystatyczny wynika z utworzenia w warstwie wyrobu struktury umożliwiającej rozpraszanie ładunków.