Антистатическая полимерная композиция

 

Использование: для предотвращения накопления статического электричества при движении сыпучих тел и нефтепродуктов по полимерным трубопроводам и транспортерам , в полимерной изоляции движущихся частей. Сущность изобретения: блок-сополимер формулы (О (СН2)2 (ОСбН4С(СНз)2СбН4-0-СбН4 5(0)2- СеН4)ю ОСеН4С(СНз)2 СеН40(СН2)2 ОСО NH- -СбН4 СН2-СбН4МН-СО/т - /(0-(СН2)2}40 (OCH2CH)i3-OCONHCeH4CH2C6H4NHCO/n- / - СНз где т 20-25, п 10-20, в сочетании с двухйодистым иттербием 3-7% от массы блок-сополимера) обеспечивают улучшенные антистатические свойства.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 08L81/06, С08 К 16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4666506/05 (22) 23.03.89 (46) 30.04.93. Бюл, N.. 16 (71) Сектор радиационных исследований

АН АЗССР (72) M.A,Áàãèðoâ. У,А.Кабулов, В,П.Малин, А,P.Meõòèåâ, И,П.Сторожук, В,H.Õàíäîæêî и С.А,Абасов (56) Высокомолекулярные соединения, 1984, т.26А, N 1, с.97 — 100. (54) АНТИСТАТИЧЕСКАЯ ПОЛИМЕРНАЯ

КОМПОЗИЦИЯ (57) Использование: для предотвращения накопления статического электричества при

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для предотвращения накопления статического электричества при движении сыпучих тел и нефтепродуктов по полимерным трубопроводам и транспортерам, в полимерной изоляции движущихся частей.

Целью изобретения является улучшение антистатических свойств композиции и удешевление ее. . Поставленная цель достигается тем, что в антистатическом блок-сополимере на основе ПАСС в качестве водорастворимого полимера используется Лапрол (сополимер окиси этилена с окисью пропилена) марки

2502, и в блок-сополимер вводится небольшая (несколько массовых процентов) добавка иттербия двухйодистого(УВ Jz) Указанные блок-.сополимеры имеют статистическое строение и состоят иэ жестких гидрофобных блоков полиариленсульфоноксида и эла„„5Q„„ 1812196 А1 движении сыпучих тел и нефтепродуктов по полимерным трубопроводам и транспортерам, в полимерной изоляции движущихся частей. Сущность изобретения: блок-сополимер формулы (О (СН2)2 (ОСБН4С(СНз)2СБН4 — Π— С6Н4 3(0}гС6Н4)10 ОСбН4С(СНз)2 СвН40(СН ) ОСО NHCeH4 CHz CeH4NH СО/m /(О (СН2)2)40 (ОСН2СН)1з ОСО NHCoH4CHzCsH4NHCO/и—

СНЗ где m = 20-25, п = 10-20, в сочетании с двухйодистым иттербием 3 — 7% от массы блок-сополимера) обеспечивают улучшенные антистатические свойства, стичных водорастворимых блоков Лап рола марки 2502. Последний представляет собой сополимер окиси этилена (70 мас,%) и окиси пропиле на (30 мас,%).

Синтез блок-сополимеров осуществляли взаимодействием смеси полиариленсульфоноксиддиола и Лапрола с диизоцианатом (4,1 — дифенилметандиизоцианат или толуилендиизоцианат) в присутствии оловоорганических катализаторов (октбат олова, дибутилдилауринатолова) в среде 1,2-дихлорэтана, Реакцию проводили при 70 С в течение 4 ч, блок-сополимер выделяли иэ раствора путем полива реакционной смеси на стеклянную или металлическую подложку с последующим испарением растворителя и образованием пленки полимера.

Строение блок-сополимеров доказано данными ИК- и ЯМР-спектроскопии. Они растворимы в ряде органических растворителей (хлороформ, метиленхлорид. диоксан, 1812196 тетрагидрофуран, хлорбензол, диметилформамид, диметилсульфоксид) и могут перерабатываться из расплава при 150 — 250 С (в зависимости от содержания блоков Лапрола), Пример 1. Синтез полиариленсульфоноксидлапрольного блок-сополимера, содержащего 80 мас. блоков ПАСО и 20 мас.% блоков Лапрола, В трехгорлую колбу обьемом 1 л, снабженную механической мешалкой и системой подачи и отвода инертного газа, помещали

46 r (0,01 г-моль) полиариленсульфоноксиддиола с молекулярной массой (ММ), равной

4600, 11,5 r (0,0046 r-моль), Лапрола с ММ, равной 2500, 3,65 г (0,0146 г-моль) 4,4 -дифенилметандиизоцианата. 0,31 r (0,5 мас. от массы блок-сополимера) октоата олова и

600 мл безводного 1,2-дихлорэтана, Реакцию проводили при 70ОС в течение 4 ч и выливали реакционную массу в стеклянную чашку, После испарения растворителя получали пластину полимера с m = 25, n = 10 (по данным гель-проникающей хроматографии).

Пример 2. Синтез ПАСО-Лапрольного блок-сополимера, содержащего 60 мас.% блоков ПАСО и 20 мас, блоков Лапрола.

То же, что и в примере 1, В колбу загружали 46 г (0,01 r-моль) полиариленсульфоноксиддиола с мм 4600, 30,67 г (0,012 r-моль)

Лапрола с мм 2500, 5,5 г (0,022 r-моль)

4,4 -дифенилметандиизоцианата. 0,41 r (0,5 мас. от массы блок-сополимера) дибутилдилаурината олова и 800 мл безводного

1,2-дихлорэтана. Реакцию проводили при

70 С 4ч, Полимер имел m = 20 и п =-20.

Блок-сополимер выделяют из раствора путем полива реакционной смеси на стеклянную или металлическую подложку с последующим испарением растворителя, Лапрол обладает такими же свойствами, что и ПЭО, отличается от него лишь химическим строением и реакционной способностью.

Затем в блок-сополимер вводят УЫ2 К суспензии металлического иттербия в тетрагидрофуране (C4HoO), предварительно абсолютированной перегонкой под IAIH4 в атмосфере аргона, добавляют по каплям йодистый метилен при интенсивном перемешивании раствора. Реакция сопровождается бурным выделением этилена и постепенным окрашиванием раствора в желтый цвет, Затем раствор фильтруют для удаления непрореагировавшего иттербия и .смешивают с раствором блок-сополимера также в тетрагидрофуране. Полученный смешенный раствор выпаривают.

Антистатические характеристики образцов оценивают по их стойкости к приобретению заряда.посредством воздействия униполярного коронного разряда при системе электродов; игла-плоскость. Длина игл составляет 1 см, диаметр острия — 0,4 мм, они располагаются на расстоянии 1 см от образца блок-сополимера. Время зарядки составляет 10 мин, а напряжение зарядки 8 кВ. Электретную разность потенциалов или компенсирующее напряжение Ок определя"0 ют методом вибрирующего электрода. Поверхностную плотность заряда вычисляют по формуле

0 о 0к где F. u h — диэлектрическая проницаемость и толщина образца; я — диэлектрическая проницаемость вакуума. Погрешность измерения а составляет 6 . За антистатические показатели принимают плотность

20 заряда, измеренную сразу после окончания зарядки (o<) и время полного спада заряда с

Испытания на механическую долговеч25 ность т» проводят при 223К на разрывной машине, позволяющей поддерживать одну и ту же величину механического напряжения на образце во время измерения. Измерения т показали, что во всех случаях имеет место линейная зависимость между

30 1g r» и механическим напряжением о». Поэтому в качестве параметра, характеризующего кратковременную механическую прочность. используют величину механического напряжения о», соответствующего

tg т» = О, т,е. долговечности 1 с. Емкость и тангенс угла диэлектрических потерь (tg о) измеряют с помощьЮ моста

Р-589 на частоте 1 кГц. Относительную диэлектрическую проницаемость к вычисляют по формуле

Ch

ПАСΠ— 20 мас. Лапрол она уменьшается до 2,5 ч, что сопоставимо с временем спада

50 заряда (1,5 ч) у ПАСΠ— 20 мас. ПЭО.

Добавка YbJ2 приводит к дальнейшему уменьшению времени спада заряда, У блоксаполимера ПАСΠ— 40 мас. Лап рол появления статического электричества при наших условиях зарядки вообще не наблюдается, но его диэлектрические характеристики весьма плохи.

При введении в блок-сополимер добавок УЬЗг также наблюдается некоторое ухудшение диэлектрических характеристик.

1812196

Формула изобретения

Антистатическая полимерная композиция, содержащая блок-сополимер полиарилсульфоноксида и водорастворимого полимера, о тли ч а ю щ а я с я тем, что, с

Составитель С. Пурина

Техред M.Моргентал Корректор Н. Милюкова

Редактор

Заказ 1558 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 1Ю

Оптимальным сочетанием антистатических и диэлектрических свойств обладает ПАСО—

20 мас.% Лапрол, содержащий около 5 мас. 7, УЬ32

С увеличением содержания ЧЫ2 в образце механическая прочность на растяжение вначале возрастает, проходит через максимум при содержании УЬА в образце около 5 мас. $, затем начинает снижаться.

Таким образом, блок-сополимер ПАСΠ— 20 мас,$ Лапрол по своим характеристикам может заменить ПАСΠ— 20 мас.$

ПЭО, оптимальным содержанием добавки

YbJ2,. обеспечивающим сочетание хороших антистатических, диэлектрических и механических характеристик, является 5 мас.7;, а граничными условиями можно считать 3 и

7 мас.g ybJz целью улучшения антистатических свойств композиции и удешевления ее, в качестве блок-сополимера она содержит полиариленсульфоноксид-лапрольный блок-сополи5 мер общей формулы

E сн, О

1 и

О-CH CH> f О-©-С-Я-<Н - ф1 И Е

Снз 0

-О- ", -с-©-О-сн,сн,ос Ф©снЩснь но)г, иl

Н С ЩО СНуСНД р(ОСН СН )

15 снЗ он н о

II ! II

- О-С-I+Q -CH ß- N-С где m - 20-25, n=10 — 20, 20 и дополнительно двухйодистый иттербий при следуюЩем соотношении компонентов, мас. :

Двухйодистый иттербий 3 — 7

Блок-сополимер Остальное