Способ получения антистатической полимерной композиции

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИСТАТИЧЕСКОЙ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ, включающий смешение поливинилхлорида с металлсодержащим термостабилизато ром, тринонилфенилфосфитом и натриевой солью 2-этилгексилфенилфосфорной кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения термостабильности , цветостоукости и белизны композиции при сохранении антистатических свойств, предварительно смешивают натриевую соль 2-этилгексилфенилфосфорной кислоты с тринонилфенилфосфитом при 20-70°С, а поливинилхлорид сначала смешивают с металлсодержащим стабилизатором, V а затем - с предварительно полученной смесью указанных компонентов при 70-120°С.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3553316/23-05 (22) 16.02.83 (46) 07.08.84, Бюл. Ф 29 (72) Г.А. Заламаева, H.A. Зубарева, А.П. Савельев, В.В. Лисицкий, К.С. Минскер, Н.А. Мукменева и Л.Н. Ямалиева (53) 678.343.22.04(088.8) (56) 1. Заявка Японии Ф 54-91552, кл. 25 (1), С121, опублик. 1979.

2. Заявка Японии P- 50-29506, кл. 25 (1) 151:11, опублик. 1975. 3. Патент Франции Ф 2396783, кл. С 08 L 27/06, опублик. 1979.

4. Патент Франции У 2242451, кл. С 08 К 3/16, опублик, 1975.

5. Заявка Японии Ф 53 — 50253, кл. 25 (1) С121, опублик. 1978.

6. Авторское свидетельство СССР

Ф 870416, кл. С 08 Ь 27/06, 1979 (прототип).

3(59 С 08 Л 3/20 С 08 L 27/06;

С 09 К 3/16 (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИСТАТИЧЕСКОЙ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ, включающий смешение поливинилхлорида с металлсодержащим термостабилизато" ром, тринонилфенилфосфитом и натриевой солью 2-этилгексилфенилфосфорной кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения термостабильности, цветостойкости и белизны композиции при сохранении антистатических свойств, предварительно смешивают натриевую соль 2-этилгексилфенилфосфорной кислоты с тринонилфенилфосфитом при 20-70 С, а поливинилхлорид сначала смешивают с металлсодержащим стабилизатором, а затем — с предварительно полученной смесью указанных компонентов при 70-120 С.

1 1 0 1 ) 8 . 4

Изобретение оТЕ;ос«ТС к спосаолм получения антистатической полимерной композиции на основе полцвинилхлорида (ПВХ). перерабатываемой в материал вальцево †каллндрав„ экструзионным, литьевым и другими методами и используемой для получения мятериалов различного назначения, »апример искусственной кажи, линолеума пленок, листов и других изделий, применяемых для товаров »ароднаго потребления и в других областях народного хозя.ICTBa, хлрлктеризующей— ся наряду с хорошими антистатическими свойствами повьш1е)шо, термостлбильнастью и цветастайкостью.

ПВХ как диэлектрик ааладает спо—

coGHocTBE0 »лкап.пинать заряды статического электричества. Злектризация обуславливает силы!oа загрязнение иэделий, слцпаемость пленок, в.пияет на показания в электраизмерительных приборах.

Для предотвраще11ия накапливания статического электричества в ПВХ-изделиях используют различные МВТо ды °

Известно, чта дпя прцда»ия антистатических свойств на поверхность изделии из ПВХ наносят растворы азотЗО содержащих поверх Ioc T»c) — лктинных веществ (l!AB), например, Bà 1цмеры четвертичных амманиевых саади»ений 11)1.

Несмотря на то, чта при зтам способе антистатической обрлботки сохраняется исходная термостлбильнасть,. цветостойкость, прoçрлчнасTь и др y гие физико-механические свойства материала, анти"тлтичегкце соединения, »аносимые на поверх»ость из—

40 делий, смываются водой. Зта пр 1водит к значительному увеличению эле KlpocTB тического заряда »л ПБХ издел I!Ix в процессе эксплуатации.

Особенно часто применяют гпособы, 4Я связанные с введением в состав

ПВХ-композиций специальных химических соединений — дестлтизлторов (a»тистатиков). Их действие основа»с; на повышении электрической проводимости материалов, обус)7овлиглющей утечку зарядов.

При этом антистатические свайства материала сохраняются в тече— ние нескольких лет, тлк клк нл 5 место израсходованного антистатика поступает новый — из внутре»»их слоев материала.

Из»ест»ы в качс,"тве лнтистатиче1-.ких добавок, »нодимых в состав ко.!1!о з иций и а основе ПВХ раэличньк азотс.одс ржл 1«! с оединения iL 2 j и фо:— фарсад р);лщнг срглнические ПЛВ 7.37, При с зда»ии антистатических

ПВХ-композиций, кроме эффективности а)1тигтлтиков, приходится учитывать их устойчивость при температурах иерерлба|ки, возможность химического взаимодействия с компонентами рецептуры, влияние нл вязкость расплава

;,ам»азин»и, термостабильногть, цве -, прозрачность и другие свойства.

Даж при тем-.åðàòóðàõ переработки ПВХ-материалов формируется боль1oi коли 1ества окрлшенньгх полиенс)в и соответственно, падает термостабил но-!ü и цвс тастойкост1. материала.

Уклза»ные добавки с2 1 и C ".3 снижа—

l0T термостабильность и цBBTocòoéкасTh,материала. Для улучшения цве— тогтойкогти и увеличения термостабиль 7остц антистатических ПВХ-комп озиций вводят другие различные добавК11.

Известен способ получения полимерной ко 1позиции Г4 ), включающий вве— де п)е грети:1ных лми»ав формулы говмегтно с ци»ковыми и кальциевым < гал)1ми жирной кислоты в пластифици- ра. лнную ПБХ-композицию (диоктиллди»и»лт 1) — ц ) млс.ч.), что позво-— ляет пс)лучить антистатическую компа.1»1п1ю ". цветостойкастью 9-12 мин I» тгрмостлбиль Ihcòü!0 48 — 80 мин при 180 С

Од:-1лка зти характеристики являются 1!BB! Iñакими

?7)1)1 увеличе»ия IIBO Toc TQHKoc TH антистатических композиций на основе пВх 1)ос.-;едний смешивают с Са-2)„-с.,лби:I»BBTupo совместно с антист 1ти ко.) †:)о»оолеатпрапиленгликольсорбитлновым эфиром и мочевиной 7 1.

Од»лко это привалит к незначите.г:ьному улу »пению цветостойкости и увс:личению термостябильности антистатичс-ской композиции (до 30 мин при 180 О).

По спссаблм с4 1 и 5 для упучше»ия термостабильности и цветостойкости антистлти 1еских ПВХ-композиций используют специальные добавки. Порядок смешения ком)понентов следуюшии: все

1106814 компоненты, включая антисIRTHKi сиешивают одновременно при 20 †1 С.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения антистатической полимерной композиции, заключающийся в следующем: в смеситель загружают одновременно ПВХ, металлосодержащий термостабилизатор — смесь

0 соосажденных стеаратов бария-кадмия и ацетат свинца, эпоксидированное соевое масло, третичный фосфит — тринонилфенилфосфит, антистатическую добавку — натриевую соль 2-этилгексил фенилфосфорной кислоты (ЭГФ). Все

15 компоненты перемешивают в течение

30 мин при 70 С. Затем композицию вальцуют при 165 С 7 мин и прессуют при 170 С 5 мин С6 .

Однако известная композиция имеет

20 недостаточно высокие показатели термостабильности, цветостойкости и белизны.

Целью изобретения является увели- 25 чение термостабильности, цветостойкости и белизны при сохранении анти— статических свойств композиции.

Поставленная цель достигается тем, что по способу получения антистатической полимерной композиции, включающему смешение поливинилхлорида металлсодержащим термостабилизатором, третичным фосфитом и натриевой солью 2-этилгексилфенилфосфорной

35 кислоты, предварительно смешивают нанатриевую соль 2-этилгексилфенилфосфорной кислоты с третичным фосфитом при 20-70 С, а поливинилхлорид сначала смешивают с металлсодержащим 40 стабилизатором и затем — с предварительно полученной смесь указанных о компонентов при 70-120 С.

Использование предлагаемого способа получения антистатической ПВХ-композиции позволяет увеличить термостабильность, цветостойкость и белизну получающихся образцов, а также сохранить их антистатические свойства (см. таблицу примеры 1-9) толь1

50 ко за счет смешения, не вводя дополнительных компонентов рецептуры.

Предлагаемый способ смешения антистатика ЭГФ с третичным фосфитом можно использовать при получении

55 антистатических ПВХ-композиций, содержащих различные термостабилизаторы

В состав ПВХ-композиции могут входить пластификаторы, наполнители, смазки и другие добавки.

Пример 1. Смешивают при 20 С в течение 5-10 мин 1 мас.ч. ЭГФ и

0,2 мас.ч. тринонилфенилфосфита (смесь А). Затем нагревают смеситель до 70 С, вводят 100 мас.ч. ПВХ (КФ = 60), 2 мас.ч. соосажденного стеарата бария-кадмия (1:1), 2 мас.ч. эпоксидированного соевого масла.

Все компоненты перемешивают в течение 20 мин при 70 С. Затем в смеситель вводят смесь А и перемешивают все компоненты еще 10 мин при 70 С.

Композицию вальцуют при 165 С 7 мин, прессуют при 170 С 5 мин.

Прессованные образцы испытывают на удельное поверхностное электрическое сопротивление (по ГОСТ 6433.271), термостабильность (по ГОСТ 1404168), цветостойкость, белизну изме- . ряют на приборе БФ-2 по ТУ 2505-196675. Свойства образцов приведены в таблице.

Пример ы 2-9. Составы композиций, температуры смешения и свойства образцов приведены в таблице.

Порядок смешения, способ приготовления образцов и методики испытаний те же, что и в примере 1.

Из приведенных в таблице данных видно, что предварительное смешение антистатика с третичным фрсфитом увеличивает термостабильность антистатической ПВХ-композиции с 88 мин (пример 9) до 100 †1 мин, цветостойкость с 15 го 70-100 мин, белизну с 83 до 90-947 (пример 1-9} .

Если вместо антистатика ЭГФ использовать другой антистатик (примеры 11 и 12), то предварительное смешение этого антистатика с третичным фосфитом не приводит к увеличению термостабильности, цветостойкости и белизны образцов.

Если вместо третичного фосфита использовать другую вторичную стабилизирующую добавку — эпоксидированное соевое масло, то предварительное смешение не приводит к увеличению термостабильности, цветостойкости и белизны образцов (пример 13}.

Смешение антистатика ЭГФ с третичным фосфитом при температуре 70 С резко ухудшает термостабильность и цветостойкость ПВХ-композиции, смешение этих компонентов при температуре 20 С экономически нецелесооб1106814 мость компонентов композиции, à rри о температуре 120 С вЂ” начинается разложение ПВХ. разно. При смешении ПВХ, термостабили затора и смеси А при температуо ре (70 С наблюдается несовмести—

Тип и со Температура

Свойства образцов

ТемпеСмесь А ратура смешения держание стабилисмеше- удельния,ное поЦве- елиз

Содержание

Пример а, 7. тостой кост затора, мас.ч. антистасмеси

А с ос при

180

С мас.ч

;мин

i против- мин ление, Ом

Композиции по предлагаемому способу

1 Тринонил- 70 9,5 -10 125 85 94 фенилфосфит 0,2

Гоосажденный стеарат Ва-Cd (1:1) — 2 ло

3 Тринонил- 70 6 5 10 115 80 92 фенилфосфит 1,0

2.

Гоосажденный стеарат Ва-Сс (1: 1)

70 3, 5 .10 100 70

5 Тринонилфенилфосфит 1,5

Соосажденный стеа90 ра

В а-Cd (1; 1) 3 Триизоок- 70 5,0 10 110 75 91 тилфосфит

1,0

Соосажденный стеарат

Ва-СЛ (1: 1)

6 "10 105 70 90

3 Трифенил- Гоосяжден- 70 фосфит ный гтеа1„.0 рат Ва-Со :00 4 5 10 115 80

40

Тринонил- Соосажденфенилфос- ный стеафит 1,0 рат Ва-С3 (1:1)

92 ( тика с,антифосфитом,стати(смесь А)ка ЗГф, 6

Содержание фосфита, мас.ч. тальны ми ком понен, тами, рецеп туры, С верх, ност—,ное

-злектросоТермостабиль— ность при

180 С

1106814

Продолжение таблицы

Температура смешения

Свойства образцов

Смесь A

Тип и со

Температура держание стабилиТер- Цве- елиз смеш — УдельСодержание ное поПример то- на, стой 7 мония затора, мас.ч. антистасмеси верхА с ос мост1 кост при

180 С мим тал ьмы-,мое ми ком элекМ

4,1 10 110 80 92

Тринонилфенилфосфит 1,0

70 о

5,7 10 100 70 90

20

Тринонилфенилфосфит 1,0

Силикат свинца

5 2 10 165 100 91

3 Тринонил- Р 0 — 1,5 70 фенилфосфит 1

Композиции для сравнения

0 5 ° 10 70-88 5-15 80-83

7, 2 "10 о

Одновременное смешение всех компонентов ч

10.

6,9 10 20 5 84

20 Синтамид-5

Тринонил- Соосажден- 70 фенилфос- ный стеафит -1,0 рат Ва-Cd (1:1)

-3

1,5 .10 30 10 87

12.

Циклимид-3

Тринонилфенилфосфит -1,0

6,7. 10 85 15 83

13.

Эпоксиди рованное соевое

ЭГФ

-3 масло

В

В состав композиции входят: ПВХ (Kcp 60) 100 мас. ч.1 термостабилизатор-coocaa- > денный стеарат бария-кадмия (1: 1) 3 мас.ч.g зпоксидированное соевое масло

2 мас.ч., тринонилфенилфосфит 1 мас,ч. антистатик ЭГФ 3 мас.ч. Все компоненты смешивают одновременно прМ 70 С.

Вццщщ Заказ 5?19/19 Тираж 469 Подписное

Филиал ППП Патент, г.Уззород, ул.Проектная, 4 тика с фосфнтом (смесь А

С антистатика ЭГФ, мас.ч.

Содержание фосфита, мас.ч. ! помемтами рецептуры, Соосажден- 120 ный стеа рат Ва-Ы (1:1)

Соосажден- 70 ный стеарат Ва-Cd (1:1) Соосажден- 70 ный стеарат Ва"Cd (1:О)

"3 тросопротивлемме, Ом стабильность

1 прн 180 C мим