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 por un proceso sin contacto que utiliza una fuente de alimentación de alto voltaje. La carga estática puede introducirse en una superficie como parte de un proceso de impresión de etiquetas en el molde. [2]
La función de un agente antiestático es hacer que la superficie o el material en sí sea ligeramente conductor , ya sea por ser conductor en sí mismo o por absorber 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 surfactante ; 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 en 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 a corto plazo, pero otras aplicaciones necesitan una 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 recubrimientos 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 de polímeros conductores, en particular nanofibras de polianilina . En general, estos sistemas no son muy duraderos para el revestimiento, especialmente el óxido de antimonio y estaño se utiliza para sistemas duraderos, a menudo en su forma nanométrica, y luego se formula para un revestimiento final.
Las fibras suelen tratarse con soluciones diluidas de agentes antiestáticos junto con lubricantes. Los agentes antiestáticos típicos son los fosfatos y fosfonatos de alquilo , diversos jabones y sales de amonio. [6]
Los agentes antiestáticos también se añaden a algunos combustibles para aviones militares y a disolventes orgánicos no polares para impartir conductividad eléctrica, evitando así la acumulación de carga estática que podría provocar chispas que enciendan los vapores del combustible. Stadis 450 [ se necesita más explicación ] 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 su uso en combustibles destilados. Los productos Statsafe se utilizan en aplicaciones no combustibles. Antis DF3, similar a Stadis 425, es un líquido de color ámbar compuesto de 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 añadir agentes antiestáticos a los disolventes no polares para aumentar su conductividad y permitir la pintura en aerosol electrostática . (Los disolventes oxigenados tienen una conductividad demasiado alta para ser utilizados en este caso). [8]
Las polisulfonas se pueden preparar haciendo reaccionar olefinas , en particular alfa-olefinas , con dióxido de azufre . Las poliaminas se pueden preparar haciendo reaccionar epiclorhidrina con monoaminas alifáticas. [9]