Химические соединения с антистатическими свойствами
В зависимости от типа пластика в промышленности используются антистатики с разной химической структурой. Как правило, среди них выделяют две группы – ионные и неионные добавки. Первая группа рекомендуется для полимеров с относительно высокой полярностью или в случае пластика, который не требует слишком высоких температур при обработке пленки. К ионным антистатикам принадлежат:
• катионные соединения, к которым относятся четвертичные аммониевые соли,
• анионные соединения – в основном соединения, содержащие фосфор (производные фосфорной кислоты (V), фосфаты (V)) – применяемые в случае поливинилхлорида, а также соединения, содержащие серу (сульфаты (VI), сульфонаты) – применяемые в случае таких полимеров, как поливинилхлорид и полистирол.
Вторую группу представляют неионные добавки, которые рекомендуются в основном для полиолефинов. Неионными антистатиками являются амидные производные (алкоксилированные амиды), аминовые производные (алкоксилированные жирные амины) и эфиры глицерина.
Внедрение технологии
Сравнительно недавно японская фирма порадовала покупателей и выпустила уникальный телевизор. Основным материалом, который использовался при изготовлении являлся токопроводящий пластик. Пластиковые дисплеи являются достаточно тонкими. Их толщина составляет всего 1 мм. В идеале такой экран каждый сможет свернуть в рулон или наклеить его на стену вместо обоев. Стоимость пока кусается, но многие эксперты утверждают, что такие дисплеи могут стать всеобщим достоянием уже через несколько лет. Еще к одному достоинству можно отнести то, что подобные экраны обладают хорошей передачей цвета, а также достаточно низким энергопотреблением.
Пластиковый гибкий телевизор
В университете штата Огайо специалисты впервые изготовили магниты из органического материала. В Нью-Джерси смогли разработать новый электрический лазер, который работал на основе пластика. Если для этого материала создать низкотемпературный режим, то он сможет приобрести свойства сверхпроводника.
Южнокорейская компания «Samsung» встала на путь создания гибких интегральных схем. Это начало действительно длинного пути по созданию полноценных микросхем, так как на данный момент в разработке находится вопрос о том, как на одной подложке сформировать органические и неорганические транзисторы. В ближайшем будущем практически каждый читатель сможет создать газету своими руками. Достаточно будет просто присоединить лист бумаги к сотовому телефону или компьютеру. Затем всю необходимую информацию можно будет скачать из интернета.
Какие ПАВ можно использовать в качестве антистатических средств?
Антистатические средства, которые широко используются в случае полиэтилена, это соединения, добавляемые внутрь. В ассортименте Холдинга PCC находятся продукты, такие как: Chemstat 122, Chemstat PS-101, Chemstat G118/9501, Chemstat 3820 и Chemstat LD-100/60DC. Эти вещества эффективно снижают поверхностное сопротивление до 1010 Ом, что гарантирует очень хороший антистатический эффект, устраняющий проблему электризации материала и искровых разрядов. Некоторые из них могут быть применены также в производстве упаковок, используемых в пищевой промышленности.
Особое внимание следует обратить на специализированный продукт, каким является Roksol AZR. Антистатик предназначен для стрейч-пленки, используемой в ручном обертывании товаров на поддонах
Продукт демонстрирует отличные антистатические свойства, так как снижает поверхностное сопротивление до 108 Ом.
Наружные и внутренние антистатики – чем они отличаются?
Антистатические средства можно разделить, с точки зрения применения, на две группы: наружные и внутренние. Они отличаются методом применения, механизмом действия, а также временем активности.
Наружные антистатические средства наносят на поверхность готового пластика. При этом используются такие методы, как распыление и погружение. Время активности этого типа соединений очень короткое, потому что под воздействием механических факторов они подвергаются истиранию. Теряют свою активность уже через 6 недель, и в этом отношении намного слабее выглядят на фоне внутренних антистатиков.
Совершенно иначе действуют внутренние антистатики, которые добавляют в пластик во время его обработки, так же как и другие виды добавок для полимеров. Через 24-48 часов после процесса экструзии они мигрируют на поверхность материала, создавая гигроскопичную пленку, притягивающую воду. Образовавшийся таким образом слой выполняет проводящую функцию, так как отводит заряд и снижает степень заряженности пластмассы. Антистатическое действие внутренних антистатиков более длительно и обычно продолжается более одного года. За более длительный период активности внутренних антистатиков отвечает именно их миграция – они заменяют те, которые истираются с поверхности полимера.
Антистатики – добавка или необходимость?
Использование антистатических средств в производстве пластмасс, безусловно, является необходимостью. Их присутствие обязательно, поскольку они облегчают производственный процесс и позволяют избежать опасных искровых разрядов. Обеспечивают также дополнительные преимущества, такие как ограничение накопления пыли на предметах, изготовленных из пластика, которую притягивает слишком большое количество зарядов. Учитывая разнородный механизм действия антистатиков, их можно подобрать в зависимости от конкретных условий производственного процесса и, тем самым, максимизировать конечный эффект.
Органические светодиоды
Органические светодиоды сейчас являются настоящим прорывом. Если рассмотреть их более детально тогда можно заметить, что это тонкопленочные материалы, которые были получены из органических соединений. Если через них пропустить ток тогда они будут излучать свет. В прошлом практически вся электроника основывалась на кремниевых полупроводниках. Уже в 21 веке она будет базироваться на пластмассах, а также других органических соединениях.
Гибкий органический светодиод
В 2000 году Нобелевскую премию присудили ученым, которые выбрали новый курс в развитии электроники. Команде опытных специалистов удалось превратить пластмассу в электрический проводник. Объемы рынка пластиковой электроники постоянно увеличиваются.
Настоящими новаторами внедрения подобной технологии стали корейцы и японцы. Однако не следует думать о том, что русские разработчики отстают в этой сфере. Научный сотрудник Сергей Пономаренко вместе со своими коллегами из Европы разработал «умное» вещество. В дальнейшем из него удалось получить тонкопленочный транзистор. Толщина слоя подобного вещества – это одна молекула
Подобная разработка действительно является важной, так как значительно снижается количество затрачиваемых материалов, а соответственно и стоимость самого устройства
На данный момент гибкие экраны не являются пределом разработок. В дальнейшем технология может внедриться практически во все сферы жизни. Если все микросхемы будут печатать на бумаге, то упаковку товаров можно будет сделать электронной. На расстоянии в несколько метров система считает и покажет на экране всю необходимую информацию о стоимости, сроке годности, а также производителе.
Гибкая электроника – будущее уже рядом
Даже, если сделать лампочки пластиковыми, то можно прилично заработать. Они будут действительно дешевыми и не менее энергоемкими. В складском хозяйстве вместо компьютерных кодов можно будет напечатать компьютерную схему на коробке или ящике. Она может принять определенный радиосигнал и послать ответ. После запрашивающего сигнала приемное устройство сможет зафиксировать ответ от каждой коробки и распечатать таблицу с содержимым каждого складского помещения.
В результате этого пластмассы могут вытеснить традиционные материалы из компьютерных технологий. Путь к миниатюризации в повышении быстроты действия компьютерных схем будет полностью исчерпан. Пластиковая технологическая революция постепенно приближается. Однако на данный момент еще остается множество моментов, которые следует решить. Органика взаимодействует с кислородом, влагой, а значить необходимо найти материал, который сможет защитить пластиковую электронику от разрушений и значительно увеличит ее срок работы. После завершения удачных исследований на эту тему с уверенностью можно сказать о приходе эпохи гибкой электроники.
Рекомендуем прочесть: технология Li-Fi.
Статическое электричество – в чем оно заключается?
Статическое электричество (или по-другому – статическая электризация) заключается в чрезмерном накоплении электрических зарядов на материалах с низкой электропроводностью и большим поверхностным сопротивлением (порядка 1014 – 1018 Ом). Это касается, в частности, полимерных материалов, таких как:
• полиэтилен (PE),
• полипропилен (PP),
• поливинилхлорид (PVC),
• полиэтилентерефталат (PET),
• полиуретан (PUR),
• поликарбонат (PC).
Накопившиеся электрические заряды приводят в результате к искровым разрядам, снижающим комфорт жизни и затрудняющим пользование предметами из пластика. Статическое электричество имеет негативное влияние не только на конечных пользователей полимеров. Оно влияет также на процесс их производства и обработки. Это явление ограничивает скорость технологического процесса, создает материальные потери, приводит к загрязнению продукта и ускоряет его разложение, в результате чего выделяются токсичные вещества. Электризация может происходить во время переливания жидкости или пересыпания непроводящих сыпучих материалов, размотки с барабана лент или пленок, ходьбы по наэлектризованной поверхности или же снятия одежды.
