Alcuni componenti elettronici di largo uso possono essere seriamente danneggiati da scariche elettriche di intensità pari a qualche centinaio di Volt, che possono essere provocate da usuali azioni quotidiane come: strofinare un sacchetto di plastica, camminare su un pavimento o sfregare il corpo su indumenti sintetici. In presenza di un tasso di umidità relativa dell’ambiente attorno al 30% si possono facilmente generare cariche superiori a 5.000 Volt; si comprende allora come la protezione dall’elettricità statica sia diventata fondamentale nell’industria elettronica e come, una corretta gestione di questo fenomeno, può ridurre notevolmente l’insorgere di problemi di affidabilità delle schede/apparati elettronici che montano componenti sensibili alle ESD (Elettro Static Discharge).
La maggior parte dei polimeri impiegati nella termoformatura è intrinsecamente isolante dal punto di vista elettrico. Questa caratteristica può portare all’accumulo di cariche elettrostatiche la cui scarica a terra si manifesta con la formazione di scintille ed archi. La forte capacità isolante delle materie plastiche rende inoltre inutile la messa a terra dei particolari in questione. Tale problema può essere affrontato solo abbandonando i polimeri in favore dei metalli oppure ricorrendo a termoplastici opportunamente modificati. La soluzione nasce dall’additivazione delle resine di base con prodotti elettricamente conduttivi in modo da ottenere mescole caratterizzate da resistività variabile. Si passa così da materiali isolanti che non garantiscono la dissipazione delle cariche elettrostatiche a compound conduttivi che hanno una veloce dissipazione dell’energia statica a terra.
Gli agenti antistatici che conferiscono al materiale proprietà dissipative sono divisi in due categorie generali, esterni ed interni. Gli antistatici esterni sono agenti applicati alla superficie; hanno durata limitata e vanno riapplicati, in quanto il lavaggio della superficie li rimuove completamente.
Gli antistatici interni possono essere conduttivi inerti (per esempio nero di carbonio conduttivo, riempienti metallizzati e fibre del carbonio). Questi riempienti forniscono le proprietà antistatiche indipendenti dall’umidità atmosferica ma danno una colorazione nera o grigia al materiale.
Esistono anche gli antistatici chimici interni che possono essere ionici anionico, cationico e tipi non ionici. Gli antistatici ionici sono consigliati per i sistemi polari della resina quale PVC, mentre non sono consigliati per polietilene per la loro bassa stabilità al calore. Per quest’ultimo si utilizzano normalmente gli antistatici non ionici, che sono residui organici composti di parti idrofile ed idrofobe. Il residuo migra alla superficie del substrato legandosi con idrogeno e acqua atmosferica, creando uno strato microscopico di acqua sulla superficie. Gli antistatici chimici sono quindi dipendenti dall’umidità atmosferica affinché il loro meccanismo dissipi l’elettricità statica.
