Решение проблемы образования статического электричества в изделиях из пластмасс

Проблема образования статического электричества в изделиях из пластмасс волнует многих, так как на многих производствах оно может нанести большой вред и даже привести к возникновению взрыва. Инженеры-технологи компании «ЛАДА-ЛИСТ» изучили проблему статического электричества и разработали собственную рецептуру для производства экструзионных листов из электропроводящего полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) черного цвета с поверхностным сопротивлением 105–108 Ом.

Для чего же нужны электропроводящие пластиковые листы?

В основе природы возникновения статического электричества лежит трение двух материалов, характеризующихся различной способностью отдавать электроны. Причем по поверхностному сопротивлению статическому электричеству твердые вещества могут быть поделены на четыре категории:

– изолирующие (>1014 Ом/квадрат);
– антистатические (109–1014 Ом/квадрат);
– рассеивающее статическое электричество (105–109 Ом/квадрат);
– проводящие (<105 Ом/квадрат).

Все изделия из полимеров являются изоляторами. Поэтому из-за склонности к накоплению статических зарядов заземление пластиковых изделий не дает защиту от статического электричества, так как электрический ток не может протекать через изолятор и покидать изделие. Там, где статическое электричество может принести ощутимый вред, применяют изделия из антистатических или рассеивающих (электропроводящих) материалов.

Антистатические материалы обладают сопротивлением к созданию зарядов трением, но не обеспечивают защиты от электрических полей. Из-за высокого поверхностного сопротивления антистатического материала заземление также не очень эффективно для удаления заряда. Для получения антистатических материалов используют антистатические добавки.

Антистатические свойства двух типов: временного и постоянного действия

Антистатические свойства временного действия достигаются введением антистатических добавок, которые мигрируют на поверхность изделий. Для того чтобы эти добавки работали с максимальной эффективностью, требуются специальные условия — относительно высокая влажность.

При снижении влажности снижается процесс миграции добавки на поверхность и, как следствие, антистатический свойства. Также со временем антистатический эффект снижается, так как из-за миграции на поверхность изделия снижается содержание добавки в самом полимере.

Антистатические свойства постоянного действия достигаются введением электропроводных наполнителей. Такие материалы вследствие этого имеют черный цвет.

Материалы, рассеивающие статическое электричество, получают введением электропроводных наполнителей, таких как технический углерод (сажа). Они эффективны для применения на любой поверхности для удаления статических зарядов путем контакта с землей.

В материалах, рассеивающих статическое электричество, возможно создание зарядов трением, но они рассеиваются по материалу и могут легко разряжаться на землю. Материалы, рассеивающие статический заряд, удобны для использования на полах, поверхностях стен, потолках, стеллажах, столах и одежде.

Все проводящее оборудование и электропроводящие неметаллические предметы должны быть заземлены независимо от применения других мер защиты от статического электричества.
Неметаллическое оборудование считается заземленным, если сопротивление стекания тока на землю с любых точек его внешней и внутренней поверхностей не превышает 107 Ом при относительной влажности воздуха 60%. Такое сопротивление обеспечивает достаточно малое значение постоянной времени релаксации зарядов.

Вот неполный список областей, где могут особенно сильно сказаться негативные последствия проявлений статического электричества:

• при работе современной электронной техники: компьютеров, средств связи, измерительного и медицинского оборудования в компьютерных залах, телестудиях, студиях видео- и звукозаписи, операционных и диагностических кабинетах;
• при производстве микроэлектронной техники, МОП-транзисторов, т.е. на предприятиях электронной промышленности, производящих электронику и детали для нее;
• на предприятиях, производящих точную механику;
• на предприятиях, выпускающих особо чистые вещества: лекарства, фото-, аудио- и видеоматериалы;
• на предприятиях, где работают с легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами;
• на предприятиях мукомольной, деревообрабатывающей и бумажной промышленности при таких операциях, как просеивание, измельчение, смешение, загрузка и выгрузка из аппаратов, пневмо- и вакуум-транспортирование;
• при движении нефти, нефтепродуктов и газов по трубопроводам, при сливо-наливных операциях, заполнении или освобождении емкостей, разбрызгивании или распылении жидкостей, дросселировании потоков сжатых газов, пропаривании и других операциях;
• в областях, где существует потенциальная возможность взрыва, таких как горная промышленность и работа с растворителями или с тонкодисперсными материалами, например порошкообразными полимерами;
• в тех случаях, когда необходимо защитить чувствительные микросхемы от разрушения за счет пробоя заряда при транспортировке и обработке, а также при конечном использовании;
• в электронных выключателях;
• для экранирования от электромагнитного излучения, например в корпусах электронных устройств;
• в серверных, электрощитовых, ретрансляционных
и т.д. и т.п.

По данным «ЛАДА-ЛИСТ», компания является первым и единственным в России производителем экструзионных листов электропроводящего полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) черного цвета с поверхностным сопротивлением 105–108 Ом.