Способ деэлектризации термопластичпых полимеров
ОПИСАН
ИЗО6РЕТЕ к жвтовскомю свидй
Союз Советскик
Социалистимеских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства
Заявлено 15,l l.1972 (№ 1749017 с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21.Х1.1973. Бюлле
Дата опубликования описания 3
f 29/00
k 3/16
Государетееииый комитет
Совета Иииистрвв СССР ев делам ызобретеиий
ы открытий.04 (088.8) Авторы изобретения IO. И. Василенок, Б. А. Коноплев, В. Н. Лагунова, А. М. Симонов, А. Ф, Пожарский и Э. А. Звездина
Заявитель
СПОСОБ ДЕЭЛ ЕКТРИЗАЦИ И ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ
ПОЛ ИМЕРОВ
В ипи
R, Предлагаемое изобретение относится к способу деэлектризации полимеров путем нанесения на них или введения в массу имидазолиновых соединений.
Известен способ понижения электризуемости полиэтилена с помощью солей, полученных путем взаимодействия 1-гидроксиэтил-2гептадецил-2-имидазолина с соляной, серной или стеариновой кислотой.
Однако полимерные образцы, получаемые известным способом, обладают относительно невысокими антистатическими свойствами: удельное поверхностное сопротивление (р,) составляет 1,6.10" — 6,7 10" ом при температуре 20 С и относительной влажности 65%.
Предлагается способ деэлектризации полимеров (например, полиэтилена, полипропилена, полистирола, полиметилметакрилата) путем нанесения на поверхность или введения в массу имидазолиновых соединений, заклюцающийся в том, что с целью улучшения ангистатических свойств в качестве имидазолиновых соединений применяют соединения общей формулы где R — группа СН СООМ1!„в которой М=
=Na, К, Са, Mg, Zn, Cd, Ba, Cu, Ca(OH), Zn(OH), Ва(ОН), Mg(OH) или Cu(OH); алкильный радикал C> — C 7.,оксиэтильная груп5 па CHqCH>OH; и — валентность металла;
Rs — водород или алкильный радикал Cs—
С!1т
К вЂ” алкильный радикал C> — С т, 10 причем один из алкильных радикалов R, R2 или Кэ содержит не менее восьми атомов углерода.
Полученные предлагаемым способом образ15 цы полиэтилена низкой и высокой плотности (при введении в массу полимера иминобензимидазолинов или солей иминобензимидазолинов) обладают р, 1,7 109 — 1,0. 10" ом при температуре 20+3 С и относительной влаж20 ности 65+5% и имеют предел текучести при растяжении (о,) 109 — 255 кгс/см, предел прочности при растяжении (ор) 120—
144 кгс/см2 и относительное удлинение при разрыве (е) 180 — 640%.
25 При поверхностном нанесении иминобензимидазолинов или солей иминобензимидазолинов на полимеры согласно предлагаемому способу р. образцов составляет 6,0.10 —
3,1 10" ом при температуре 20е 3 С и отно30 сительной влажности 65+5%.
406850
20
55
Применяемые согласно предлагаемому способу иминобензимидазолины или соли иминобензимидазолинов обладают повышенной водостойкостью (не растворяются в воде) и проявляют более высокий= антистатический эффект при введении в массу полиэтилена низкой и высокой плотности по сравнению с наиболее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонов, которые растворимы в воде или смешиваются с ней.
Иминобензимидазолины или соли иминобензимидазолинов наносят на поверхность полимеров из растворов концентрации 0,5—
3,0 вес.о/о (предпочтительно 1,0 — 2,0 вес. /о) или вводят в массу полимеров в количестве
0,5 — 6,0 вес о/о
Введение иминобензимидазолинов или солей иминобензимидазолинов в расплав полимеров возможно обычными способами — на вальцах, в пластосмесителях типа «Бенбери» или в экструдере.
П р и м ер 1. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 3 /о-ный раствор натриевой соли 2-имино-1-нонилбензимидазолин3-уксусной кислоты в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение одних суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 9,0 10 ом при температуре 20-13 С и относительной влажности 651-5о/о.
Пример 2. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена высокой плотности погружают на 20 сек в 3 /о-ный раствор натриевой соли 2-имино-1-нонилбензимидазолин-3-уксусной кислоты в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом
45 в течение одних суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 3,4 10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65+5 .
Пример 3. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на
20 сек в 3 /о-ный раствор натриевой соли 2имино-1-нонилбензимидазолин-3-уксусной кислоты в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение одних суток, р, обработанных таким способом образцов составляет 1,1 ° 10" ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65+t5 /о.
П р и м ер 4. Диски диаметром 58 мм и толциной 2 мм из полистирола погружают на
20 сек в 2 /о-ный раствор натриевой соли 2имино-1-метилбензимидазолин-3-уксусной кислоты в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение одних суток. р; обработанных таким способом образцов составляет 2,3 10 ом при температуре 20 3 С и относительной влажности 65 -5 /о.
Пример 5. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 3 /о-ный раствор натриевой соли 2-имино-1-метилбензимидазолин-3-уксусной кислоты в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение одних суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 5,4 10 ом при температуре 20+3 Ñ и относительной влажности 65 1-5 .
Пример ы 6 — 44. Иминобензимидазолины или соли иминобензимидазолинов наносят на поверхность полимеров так же, как в примерах 1 — 5. р, образцов приведены в табл. 1.
Пример 45. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 4,0 вес. /о натриевой соли 2-имино-1-нонил-4 5,6,7 - тетрагидробензимидазолин3-уксусной кислоты на вальцах при температуре 135+-5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают р, 7,0 10 ом при температуре 20 3 Ñ и относительной влажности 65+-1-5 /, и имеют o „àð и е соответственно
110 кгс/см 135 кгс/см и 580 /о
Пример 46. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 6,0 вес. /о натриевой соли 2имино-1-нонил - 4,5,6,7 - тетрагидробензимидазолин-3-уксусной кислоты на вальцах при температуре 155 -5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают ра 5,0 10 ом при температуре 204-3 С и относительной влажности 65 5 /o и имеют а„ар и е соответственно 246 кгс/см 124 кгс/см и 180 /о.
Пример 47. Полиэтилен высокой плотности смешивают в 4,0 вес. натриевой соли 2имино-1-нонил - 4,5,6,7 — тетрагидробензимидазолин-3-уксусной кислоты на вальцах при температуре 175 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают р, 8,10 10" ом при температуре 20 3 С и относительной влажности 65 -5 о/о.
Пример ы 48 — 60. Иминобензимидазолины и соли иминобензимидазолинов вводят в полимер так же, как в примере 45. Свойства образцов приведены в табл. 2.
Пример ы 61 — 69. Иминобензимидазолины и соли иминобензимидазолинов вводят в полимер также, как в примере 46. Свойства образцов приведены в табл. 2.
406850
Таблица 1
Удельное поверхностное сопротивление полимеров при нанесении иминобензимидазолинов и солей имннобензимидазолинов на поверхность полимеров
Полимер
Иминобензимидазолиновое соединение р„ ом
2,0
4,0 10Я
1,0
1,6 10
То же
2,0
3 1 10в
Кальцийгидроокись 2-имино-1-этилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
0,5
7,9 10
Барийгидроокись 2-имино-1-додецилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
2,0
Полиэтилен высокой плотности
2,0 1(P
Магниевая соль 2-октил-имино-1-метилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
3,0
1,0.10
То же
1,0
1,0. 1010
Цинкгидроокись 2-имино-1-гептадецилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
3,0
Полистирол
6,2 109
Цинковая соль 2-имино-1-нонилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
2,0
5,0 109
То же
2,0
Полиметилметакрилат
9 7.10в
2,0
То же
8,0 10
Кадмиевая соль 2-имино-1-гептадецилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
1,0
Полипропилен
3,1.101
Медьгидроокись 2-октил-имино-1этилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
3,0
1,7 101О
2,0
То же
7,8 10
2-Гептадецилимино-1-метил-3-и-бутилбензимидазолин
3,0
Полиэтилен высокой плотности
9,4.10
2-Октилимино-1-метил-3-н-бутилбензимидазолин
2,0
То же
6,0 10
2,0
Полистирол
3,9.109
2-Гептадецилимино-1, 3-диметилбензимидазолин
2,0
2,0 10
2-Додецилимино-1-н-бутил-3+оксиэтилбензимидазолин
2,0
Полипропилен
1,4 10"
2-Имино-1-атил-3-гептадецилбензимидазолии
2,0
Полиэтилен низкой плотности
4,0 10
2,0
То же
1,0 10
Полиэтилен низ- Калиевая соль 2-имино-1-метилбензикой плотности мидазолин-3-уксусной кислоты
Кальциевая соль 2-имино-1-гептадецилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
Бариевая соль 2-гептадецилимино-1-ибутил-бензимидазолин-3-уксусной кислоты
Магнийгидроокись-2-гептадецилимино1-н-бутил-бензимидазолин-3-уксусной кислоты
Медная соль 2-имино-1-этилбензилимидазолин-3-уксусной кислоты
Полиэтилен низ- 2-Имино-1-октил-3-метилбензимидазокой плотности лин
2-Имино-1-гептадецил-3+оксиэтилбензимидазолин
Натриевая соль 2-имино-1-нонил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазол ин-3-уксусной кислоты
Магниевая соль 2-октилимино-1-метил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
3-уксусной кислоты
Концентрация растворов веществ, вес.,б
406850
Продолжение
Полимер рв, ом
3,0
Полиэтилен низкой плотности
6,0.10
Полиэтилен высокой плотности
2,0
9,6 10
То же
0,5
2,1.10
2,0
7,0 10"
2,0
4,6 10в
3,0
Поли стирол
6,0 10
2,0
То >ке
6,4 10
2,0
Полиметилметакрилат
8,0 10
2,0
То же
7,0 10в
2,0
Полипропилен
3,0 10
2,0
То же
9 7 10в
3,0
Полиэтилен низкой плотности
1,0 10
2,0
То же
7,0 10
3,0
Полиэтилен высокой плотности
3,0.10в
2,0
То же
8,0 10
2,0
Пол истирол
6,1 10
Полиметилметакрилат
2,0
8,7.10в
Полипропилен
5 9,10в
2,0
Иминобензимидазолиновое соединение
Цинковая соль 2-имино-1-нонил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимпдазолин-3-уксусной кислоты
Калиевая соль 2-имиио-1-метил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензпмидазолин-3-уксусной кислоты
Кальциевая соль 2-имино-1-гептадецил4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин-3-уксусной кислоты
Медьгидроокись 2-октил-имино-1-этил4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолина-3уксусной кислоты
Магнийгидроокись 2-гептадецилимино1-н-бутил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазо лин-3- уксусной ки с лоты
Бариевая соль 2-гептадецилимино-1н-бутил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин-3-уксусной кислоты
Цинкгидроокись 2-имино-1-гептадецил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолинуксусной кислоты
Кальцийгидроокись 2-имино-1-этил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин-3-уксусной кислоты
Медная соль 2-имино-1-этил-4, 5, 6, 7тетрагидробензимидазолин-3-уксусной кислоты
Барийгидроокись 2-имино-1-додецил4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин-3уксусной кислоты
Кадмиевая соль 2-имино-1-гептадецил-4. 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолинуксусной кислоты
2-Октилимино-1-метил-3-н-бутил-4;
5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
2-Имино-1-гептадецил-3-q-оксиэтил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
2-Имино-1-октил-3-метил-4, 5, 6, 7тетрагидробензимидазол ин
2-Гептадецилимино-1,3-диметил-4; 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
2-Гептадецилимино-1-метил-3-и-бутил4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
2-Имино-1-этил-3-гептадецил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
2-Додецилимино-1-н-бутил 3+оксиэтил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
Концентрация растворов веществ, вес. %
406850
Таблица 2
Свойства полимеров при введении иминобензимидазолинов и солей иминобензимидазолинов в массу. полимера
Количество вещества, введенного в полимер, вес. %
aT t кгс/слР о, кгс/слР
Полимер р„олю о ° го
0,5
9,2 10
109
Полиэтилен низкой плотности
600
120
1,7- 10
2,0
То же
620
131
115
2,0
4,0 10о
140
640
2,0
3,0 10"
130
137
560
2,0
8,0 10»
118
130
550
2,0
9, 1. 10»
128
134
2,0
130
1,0 10»
139
610
4,0
118
4,0 10 о
640
4,0
115
131
590
4,0
120
126
570
4,0
137
144
550
4,0
130
9,0 10"
5 1. 10»
135
580
6,0
115
540
4,0
6,0. 10
135
220
Полиэтилен высокой плотности
260
2,0
9,4. 10»
130
То же
2,0
4,0.10"
250
135
290
4,0
2,0 10", 128
242
280
4,0
9,0.10
140
250
240
4,0
4,0
133
240
210
4,0
141
6,0
7,2 10»
220
190
125
Иминобеизимидазолиновое соединение
Кальциевая соль 2-имино-1-гептадецил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимпдазолии3-уксусной кислоты
Бариевая соль 2-гептадецилимино-1к-бутил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимпдазолин-3-уксусной кислоты
Кальцийгидроокись-2-имино-1-этил4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин-3уксусной кислоты
Цинкгидроокись-2-имино-1-гептадецил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин3-уксусной кислоты
2-Октилимино-1-метил-3-н-бутил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
2-Додецилимино-1-н-бутил-3+оксиэтил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
2-Гептадецилимино-1-метил-3-н-бутил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
2-Имино-1-этил-3-гептадецил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
Кальциевая соль 2-имино-1-гептадецилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
Калиевая соль 2-имино-1-метил-бензимидазолин-3-уксусной кислоты
Кальцийгидроокись 2-имино-1-этилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
2-Имино-1-гептадецил-3+оксиэтилбензимидазолин
2-Октилимино-1-метил-3-н-бутил-бензимидазолин
Магниевая соль 2-октилимиио-1-метил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин3-уксусной кислоты
Барийгидроокись 2-имино-1-додецил4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин-3уксусной кислоты
Калиевая соль 2-имино-1-метил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин-3-уксусной кислоты
Медьгидроокись-2-октилимино-1-этил4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин-3уксусной кислоты
Магнийгидроокись 2-гептадецилимино-1-н-бутил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин-3-уксусной кислоты
2-Имино-1-октил-3-метил-4, 5, 6, 7тетрагидробензимидазолин
2-Гептадецилимино-1, З-диметил-4, 5, 6, 7-тетрагидробензимидазолин
Бариевая соль 2-гептадецилимино-1н-бутилбензимидазолин-3-уксусной кислоты
2-Имино-1-октил-3.метилбензимидазолин
6,0. 10»
9,8 10»
4,9 10»
9,0 10 о
8, 1.M»
9,7 10»
4068о0
Предмет изобретения п — валентность металла;
Составитель А. Кулакова
Техред Т. Ускова
Редактор Е, Хорина
Корректор Л. Орлова
Заказ 1014/7 Изд. № 469 Тираж 565 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва. Я 35, Раушская наб., д. 4 5
Типография, пр. Сапунова, 2
Способ деэлектризации термопластичных полимеров путем нанесения на поверхность или введения в массу имидазолиновых соединений, отличающийся тем, что, с целью улучшения антистатических свойств полимеров, в качестве имидазолиновых соединений применяют соединения общей формулы
12 где R> — группа CH COOM1)„, в которой М=
=Na, К, Са, Mg, Zn, Cd, Ва, Си, Са(ОН), Zn(ОН), Ва(ОН), Mg(ОН) или Си(ОН); алкильный радикал С вЂ” C», оксиэтильная груп5 па СНаСНаОН;
К2 — водород или алкильный радикал Сз—
10 C», Кз — алкильный радикал С вЂ” C», причем один из алкильных радикалов R>, Rz или Ra содержит не менее восьми атомов уг15 лерода.
