No shock: nowy dodatek antystatyczny

6 Sep 2013 09:06

Wszyscy znamy uczucie, kiedy włosy stają nam dęba i słychać specyficzny trzask przy zdejmowaniu swetra wykonanego z włókien syntetycznych – nieprzyjemne, ale nie niebezpieczne. W branży przemysłowej takie wyładowanie elektrostatyczne z tworzyw sztucznych grozi uszkodzeniem elementów elektronicznych i układów scalonych, a nawet zapłonem gazu, pary i pyłów. Na powierzchni polimeru, który jest początkowo elektrycznie obojętny, może zgromadzić się ładunek elektryczny powstały przez kontakt z inną powierzchnią i gwałtowne rozdzielenie. Bez odpowiedniego rozproszenia ładunek ten może zostać zneutralizowany w niekontrolowany i gwałtowny sposób. Aby rozwiązać ten problem, firma BASF jako pierwsza opracowała antystatyczny, termoplastyczny poliuretan (TPU) w postaci granulatu – w portfolio TPU obecny pod marką Elastostat. Produkt ten jest dostępny jako masterbacz, na przykład jako gotowa do użytku mieszanka. Materiał jest częścią rodziny produktów Elastollan, która odzwierciedla 30-letnie doświadczenia BASF w dziedzinie poliuretanów. Nowe zastosowania dla TPU Większość polimerów ma właściwości izolacyjne i dlatego jest podatna na wyładowania elektrostatyczne. Materiały te mogą nabyć antystatycznych właściwości przez dodanie Elastostatu. Środek ten ma tę przewagę nad istniejącymi rozwiązaniami, że uzyskiwany efekt antystatyczny jest trwały i nie wymaga szczególnych warunków otoczenia takich jak określona wilgotność powietrza. W dodatku produkt jest łatwy w przetwarzaniu i wysoce kompatybilny ze standardowymi tworzywami sztucznymi jak polietylen (PE), polipropylen (PP), polistyren (PS) i ABS. Zmieszanie go z polimerami daje produkt o wysokiej jednorodności i w ten sposób eliminuje potrzebę zaawansowanego opracowania składu mieszanki. Dla przemysłu przetwarzającego tworzywa sztuczne ma to duże znaczenie, ponieważ płynne dodatki zazwyczaj nie są przetwarzane. Wydajność masterbacza antystatycznego TPU wynosi od 7,5 do 15% objętości. Właściwości materiałów bazowych pozostają praktycznie bez zmian, a dzięki naturalnemu zabarwieniu dodatku produkt końcowy może być barwiony na dowolny kolor. Bezpieczne rozpraszanie ładunków elektrostatycznych Tworzywa sztuczne o określonych właściwościach elektrycznych są zdolne do rozpraszania ładunków elektrostatycznych w kontrolowany i trwały sposób. Cechą decydującą przy ocenie elektrostatyczności materiałów jest oporność powierzchniowa. Przepisy TRBS 2153 (niemieckie normy techniczne dotyczące bezpieczeństwa i „zapobiegania ryzyku zapłonu powstałego na skutek wyładowań elektrostatycznych”) definiują właściwości elektrostatyczne materiału pod kątem jego możliwości przewodzących, dyssypacyjnych i izolacyjnych. Materiał o oporności powierzchniowej wynoszącej mniej niż 106 omów jest przewodzący. Takie materiały są w stanie szybko rozpraszać zgromadzone ładunki, co może spowodować uszkodzenie wrażliwych elementów elektronicznych. Materiały o oporności powierzchniowej większej niż 1012 Ohm określa się jako izolacyjne. Większość tworzyw sztucznych to izolatory, które w rezultacie tarcia łatwo się elektryzują. Ze względu na ich bardzo niską przewodność elektryczną ładunki elektrostatyczne mogą pozostać na ich powierzchni przez bardzo długi czas i mogą mieć wartość nawet kilku tysięcy wolt (na przykład na syntetycznych swetrach). Materiały o oporności powierzchniowej pomiędzy 106 a 1012 Ohm określane są jako dyssypacyjne i należą do nich wewnętrznie dyssypacyjne polimery (IDP). Nowe dodatki antystatyczne zawierają materiały IDP. Materiały antystatyczne dla opakowań przemysłowych i transportu Nowy masterbacz TPU ma wiele potencjalnych zastosowań, w szczególności w przemyśle opakowań wykonanych z poliolefiny. Obróbka antystatyczna jest absolutną koniecznością w przypadku pojemników, w których przewożone są ciecze palne lub zakurzone towary. Pojemniki te to big bagi, tuby lub puszki. Takie materiały są również przewożone w pośrednich pojemnikach zbiorczych (IBC). Najpopularniejsza forma IBC to wewnętrzny pojemnik wykonany z polietylenu, rama zewnętrzna z metalu i paleta. Od teraz pojemniki wykorzystywane do transportu środków chemicznych, produktów spożywczych, kosmetyków i farmaceutyków mogą być produkowane łatwiej i przy jednoczesnym obniżeniu kosztów. Dodatki TPU mogą być również używane w rurociągach, wężach i taśmach przenośnikowych jako zabezpieczenie przed naładowaniem elektrostatycznym z transportowanych materiałów. Innym potencjalnym zastosowaniem jest produkcja systemów pakowania i transportu urządzeń elektronicznych. Komponenty elektroniczne muszą być szczególnie dobrze chronione, ponieważ nawet najmniejszy skok napięcia powoduje ryzyko powstania szkód w momencie szybkiego rozpraszania ładunku. Opakowania pokryte nowym antystatycznym masterbaczem zapewniają wysoki poziom ochrony przed obydwoma zagrożeniami. Takie pakiety zawierają tace transportowe i tabletki na małe części elektroniczne jak np. układy scalone, a także folie bąbelkowe i woreczki strunowe na telefony komórkowe, płyty główne, dyski i inne urządzenia elektroniczne. Perspektywy dla Elastostatu Jak przekonuje producent, firma BASF, Elastostat jest wysoko wyspecjalizowanym produktem, łatwym w obróbce i charakteryzującym się atrakcyjnym stosunkiem ceny do jakości. Posiada wyjątkowe właściwości fizyczne, gwarantuje stały efekt antystatyczny, lepszą odporność na uderzenia i kompatybilność z polimerami niepolarnymi. Cechy te zostały potwierdzone przez naukowców z firmy BASF po przeprowadzeniu licznych badań. Jednorodna matryca nie wykazuje tendencji do rozwarstwiania się. Wyniki w zakresie właściwości mechanicznych są również obiecujące. BASF stale pracuje nad dopasowywaniem właściwości fizycznych i antystatycznych TPU do potrzeb klientów i tym samym opracowuje, we współpracy z nimi, rozwiązania szyte na miarę. Opracowano na podstawie informacji firmy BASF