Un agente antiestático es un compuesto utilizado para el tratamiento de materiales o sus superficies con el fin de reducir o eliminar la acumulación de electricidad estática . La carga estática puede generarse por el efecto triboeléctrico [1] o mediante un proceso sin contacto que utiliza una fuente de energía de alto voltaje. Se puede introducir una carga estática en una superficie como parte de un proceso de impresión de etiquetas en molde. [2]
La función de un agente antiestático es hacer que la superficie o el propio material sean ligeramente conductores , ya sea siendo conductor en sí mismo o absorbiendo la humedad del aire; por lo tanto, se pueden utilizar algunos humectantes . Las moléculas de un agente antiestático suelen tener áreas tanto hidrófilas como hidrófobas , similares a las de un tensioactivo ; el lado hidrófobo interactúa con la superficie del material, mientras que el lado hidrófilo interactúa con la humedad del aire y une las moléculas de agua.
Los agentes antiestáticos internos están diseñados para mezclarse directamente con el material, los agentes antiestáticos externos se aplican a la superficie.
Los agentes antiestáticos comunes se basan en aminas alifáticas de cadena larga (opcionalmente etoxiladas ) y amidas , sales de amonio cuaternario (p. ej., cloruro de behentrimonio o cocamidopropil betaína ), ésteres de ácido fosfórico , ésteres de polietilenglicol o polioles . Los agentes antiestáticos migratorios tradicionales incluyen alquilfenoles de cadena larga, aminas etoxiladas y ésteres de glicerol, como el monoestearato de glicerol . Los agentes antiestáticos migratorios ofrecen una protección rentable para aplicaciones de corto plazo, pero otras aplicaciones necesitan protección a más largo plazo o la menor resistividad requerida para evitar chispas y proteger los componentes electrónicos de la disipación electrostática. Estas aplicaciones utilizan agentes antiestáticos permanentes o aditivos conductores como negro de carbón, fibras conductoras y nanomateriales. [3] [4] Un agente antiestático para el tratamiento de revestimientos también puede implicar un líquido iónico o una solución de una sal en un líquido iónico. [5] El óxido de indio y estaño se puede utilizar como revestimiento antiestático transparente para ventanas. También es posible utilizar polímeros conductores , como PEDOT:PSS y nanofibras poliméricas conductoras, particularmente nanofibras de polianilina . En general, estos sistemas no son muy duraderos para el recubrimiento, especialmente el óxido de antimonio y estaño se usa para sistemas duraderos, a menudo en su nanoforma, luego se formula para un recubrimiento final.
Las fibras suelen tratarse con soluciones diluidas de agentes antiestáticos junto con lubricantes. Los agentes antiestatales típicos son los fosfatos y fosfonatos de alquilo , varios jabones y sales de amonio. [6]
También se añaden agentes antiestáticos a algunos combustibles para aviones militares y a disolventes orgánicos no polares para impartir conductividad eléctrica y evitar así la acumulación de carga estática que podría provocar chispas que enciendan los vapores del combustible. Stadis 450 es el agente añadido a algunos combustibles destilados , combustibles para aviones comerciales y al JP-8 militar . Stadis 425 y SR 1795 de Dorf Ketal son compuestos similares para uso en combustibles destilados. Los productos Statsafe se utilizan en aplicaciones que no son de combustible. Antis DF3, similar al Stadis 425, es un líquido de color ámbar compuesto por poliamina y polisulfona. [7] Los ácidos sulfónicos solubles en aceite , por ejemplo, el ácido dodecilbencenosulfónico , también se pueden utilizar como parte de algunos aditivos antiestáticos.
Se pueden agregar agentes antiestáticos a los solventes no polares para aumentar su conductividad y permitir la pintura con aerosol electrostático . (Los disolventes oxigenados tienen una conductividad demasiado alta para usarse aquí). [8]
Las polisulfonas pueden prepararse haciendo reaccionar olefinas , en particular alfa-olefinas , con dióxido de azufre . Las poliaminas se pueden preparar haciendo reaccionar epiclorhidrina con monoaminas alifáticas. [9]