Патент ссср 410047

 

ч,: а.. биб

ОП ИСАНИЕ 4I0047

Союз Советских

Социалистиыеских

Реслублик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. С 08f 29 00

С 09k 3/!б

Заявлено 15.11.1972 (№ 1748328/23-5) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 05.1.1974. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 02.10.74

Государственный квинтет

Совета Министров СССР по делам изобретеннй н открытий

УДК 678.073.04 (088.8) Авторы изо,б,ретения

Ю. И. Василенок, Б. А. Коноплев, В. Н. Лагунова, А. М. Симонов, А. Ф. Пожарский и В. Г. Полудненко

Заявитель

СПОСОБ ДЕЭЛЕКТРИЗАЦИИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ

ПОЛИМЕРОВ (.н .((:н,((((.( (СHC,Н,ОН

Изобретение относится к способу уменьшения электризации полимеров путем нанесения на них или введения в массу имидазолиновых соединений.

Известен способ уменьшения электризации полиэтилена низкой плотности с помощью солей, полученных взаимодействием 1-гидроксиэтил-2-.гептадецил-2-имидазолина с соляной, серной, перхлорной, или стеариновой кислотой (Х. Марумо, М. Такаи, Юкагаку, т. 14, ¹ 11, 619/1965). Однако полимерные образць(, получаемые по этому способу, обладают относительно невысокими антистатическими где R> — алкильный радикал с числом атомов углерода 8 — 17; свойствами: удельное поверхностное сопротивление (о,,) составляет 1,6 10 2 — 6,7 . 10" ом при температуре 20 С и относительной влажности 65%.

Предлагается способ уменьшения электризации полимеров (например, полиэтилена, полипропилена, полистирола, полиметилметакрилата) путем нанесения на поверхность или введения в массу имидазолиновых соеди10 лений, заключающийся в том, что, с целью улучшения антистатических свойств, в качестве имидазолиновых соединений применяют соединения общей формулы

R — алкиленовые радикалы — СН2— — СН2 — СН2 — СН2 —, — СН2 — СН2— — СН2 — СН2 — СН2 — СН2 —, 410047 — Н1, СН,,—

15

Зо

65 или алкилениминовый радикал — СН,СН М

НСН2СН2

А — = 2С1, 2Вг, 2МОз 2С104,Я ) а, 2СНл$04 пли 2(CHÄ.),PO4 .

Полученные образцы полиэтилена низкой и высокой плотности по предлагаемому способу при введении в массу полимера бис- солей бензимидазолия обладают о, 2,0 10 —

1,0 - 10" ом при температуре 20+ 3 С и относительной влажности 65+5О/о и имеют предел текучести при растяжении (,) 120—

260 кг/си, предел прочности при растяжении (р) 118 — 137 кгlсм и относительное удлинение при разрыве (в) 170 — 670О/о.

При поверхностном нанесении бис-солей бензимидазолия по предлагаемому способу на полимеры о, образцов составляет 6,9 10"—

2,3 10 о ом при температуре 20+-3 С и относительной влажности 65+-5О/р.

Антистатики, используемые по предлагаемому способу, не растворяются в воде, а поэтому обладают повышенной водостойкостью по сравнению с наиболее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонов, растворимыми или смешивающимися с водой.

Кроме того, образцы полиэтиленов, полученные по предлагаемому способу при введении антистатиков в массу полимера, обладают более высокими антистатическими свойствами по сравнению с этими свойствами полимерных образцов, в которые введены промышленные антистатики типа алкамонов.

Бис-соли бензимидазолия наносят на поверхность полимеров из растворов концентрации 0,5 —,З,ОО/о и вводят внутрь полимеров в количестве 0,5 — 6,0 вес. /о.

Введение бис-солей бензимидазолия в массу полимеров возможно обычными способами: на вальцах, в пластосмесителе типа «Бенбери» или в экструдере..Пример 1. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 2О/о-ный раствор дихлорида в, в -ди (N — 2 -ундецил-3 -р-оксиэтилбензимидазолий)-п- ксилола в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток. о, обработанных таким способом образцов составляет

1,0 10 ом при температуре 20 3 Ñ и отно,сительной влажности 65 -5% .

Пример 2. Диски диаметром 50 мл и толщиной 1,ur из полиэтилена высокой плотности погружают на 20 сек в 2О/о-ный раствор дихлорида а, а -ди (N-2 -ундецил-3 -P-оксиэтилбензимидазолий) и-ксилола в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток. g, обработаных таким способом образцов составляет

2,1 109 ол при температуре 20+3 С и относительной влажности 65+5

Пример 3. Диски диаметром 58 мл и толщиной 2 мм из полистирола погружают на

20 сек в 3 /О -ный раствор дихлорида а, а -ди (N-2 -3 -р — оксиэтилбензимидазолий) -n-ксилола в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток. о,. обработанных таким способом образцов составляет 9,2. 10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65+-5О/о.

Пример 4. Диски диаметром 58 лм и толщиной 2 лм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 2 /о-ный раствор дихлорида а, а -ди (N-2 -.гептадецил-3 -р-оксиэтилбензимидазолий)-п-ксилола в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45 С в течение 1 суток. о, обработанных таким способом образцов составляет

5,5- 10 ол при температуре 204:3 С и относительной влажности 65 5О/о.

Пример 5. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на 20 сек в 2О/о-ный раствор дихлорида 0), ж ди (N-2 - ундецил-3 -р — оксиэтил бензимидазолий)-п-ксилола в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток. о, обработанных таким способом образцов составляет 39 10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65+5%.

Пример ы 6 — 29. Нанесение бис-солей бензимидазолия на поверхность полимеров осуществляют так же, как и в примерах 1—

5. Значение о,. образцов приведено в таблице.

Пример 30. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 0,5 вес. о/, дихлорида а, и ди (N-2 -ундецил-3 -Р - оксиэтил — 4,5,6,7-тетрагидробензимидазолий) -и-ксилола на вальцах при температуре 135 -5 С в течение 7 мин.

Полученные образцы обладают о,. 8,9 — 10" ол при температуре 20+- 3 С и относительной влажности 65+-i5 и имеют a„a„, и в соответственно 125 кгlсм, 1,30 кг/си и 590 /о.

Пример 31. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 4,0 вес. /о дихлорида ж, и ди (N-2 -ундецил-3 -P - окси этил - 4,5,6,7-тетрагидробензимидазолий) -n-ксилола на вальцах при температуре 155++,5 С в течение 7 мин.

Полученные образцы обладают о, 2,0 10 о ол при температуре 20+.13 С и относительной влажности 65+-5 /о и имеют а„ор и в соответственно 245 кгlсм, 127 кг/см и 240 /о.

Пример 32. Полипропилен смешивают с 4,0 вес. /о дихлорида о, а -ди(И-2 -ундецил3 -р-оксиэтил-4,5,6,7 - тетрагидробензимидазолий) -n-ксилола на вальцах при температуре

175+5 С в течение 7 льин. Полученные образцы обладают о,, 4,2 10 о ом при температуре 20 +ЗчС и относптельной влажности 65 -5О/о.

410047

Таблица

Полимер р>, ом

7,0. 10

2,0

3,8 lp

3,0

Пол нстпрол

1 6.1Poo

3,0

8,9 10ч

2,0

Полипропплен

2,4.! 0

3,0

6,3 10

3,0

То же

4,0 10

2,0

8,3 10

2,0

Полистирол

6,0 10

2,0

5,0 10

2,0

Полипропилен

I I. lPoo

3,0

2,3 10 о

3,0

3,9 10

2,0

Полистпрол

8,7- 10

0,5

l,7 10з

2,0

Полипроп плен

4,5 10а

2,0

Полиэтилен низкой плотности

8,4 10

2,0

7,0- !О"

2,0

Полистпрол

9,2 !О

3,0

Номер полимера

Полиэтилен низкой плотности

Полиэтилен высокой плотности

Поличетилметакрилат

Полиэтилен низкой плотности

Полиэтилен высокой плотности

Полиметплметакрилат

Полпэти.чен низкой плотности

Полиэтилен высокой плотности

Полиметилметакрилат

Полиэтилен высокой плотности

Бис-соль бензимпдазолия

Дибромид в, в -ди (N-2 -гептадецил-3 -P-оксиэтилбензимидазолий) -и-ксилола

Динитрат в,в -ди(N-2 -ундецил-3 .f3-оксиэтилбензимидазолий)-а-ксилола

Диперхлорат в,в -ди-(N-2 -октпл-3 -P-оксиэтилбензимидазолий)-и-ксилола

Дисульфат в, в -ди(К-2 -гептадецил-3 -!В-оксиэтилбензпмидазолпй) -и-ксилола

Диметилсульфат в, в -дп(N-2 -гептадецил-3 -P-оксиэтилбензнмидазолий) -п-ксилола

Ди (диметафосфат в, в -ди(К-2 -октил-3 -,В-оксиэтилбензим идазолий) -п-ксилола

Дихлорид I 4-ooo(N-2 -ундецил-3 -В-оксиэтилбензимидазо 7oool) -бутана

Дибромид, 1,4-ди (N-2 -октил-3-В-оксиэтилбензимидазолий) -бутана

Динитрат 1,4-ди(К-2 -гептадецпл-3 -,В-окспэтилбензимидазолпй)-гексаметилена

Диперхлорат 1,4-ди(К-2 -ундецил-3 -,В-окспэтилбензнмидазолнй)-гексаметилена

Дисульфат 1,4-ди(К-2 -октил-3 -Р-оксиэтилбензимпдазолпй) -импнобутана

Диметилсульфат 1,4-ди(К-2 -октил-3 -В-оксиэтилбензигиидазо.чий)-иминобмтана

Ди(диметафосфат) 1,4-ди-(К-2 -гептадецил-3 -р-оксиэтплбензпмидазолий) -иминобутана

Дихлорид в,в -ди(К-2 -ундецил-3 -P-оксиэтил-4,5,6,7-тетрагидробензимидазолий)-п-ксило.ча

Дибромид в,в ди(К-2-гептадецил-3 -P-оксиэтил-4,5,6,7-тетрагидробензимидазолий)-и-ксилола

Динитрат 1,4-ди(N-2 -гептадецил-3 -P-оксиэтил-4,5,6,7-тетрагидробензимидазолнй)-бутана

Диперхлорат 1,4-ди(К-2 -октил-3 -,В-оксиэтил-4,5,6,7-тетрагпдробензимидазолий) -бутана

Дисульфат 1,4-ди (К-2 -ундецпл-3 -!В-оксиэтил-4,5,6,7-тетрагидробензимидазолпй) -гексаметплена

Дпметасульфат 1,4-ди (К-2 -гептадецпл-3 -P-оксиэтпл-4,5,6,7-тетрагидробспзимидазолий) -гексаметплена

Концентрация раствора соли, вес %

410047

Продолжение табл.

Ди (диметафосфат) 1,4-ди (N-2 -ундецил-3 -P-оксиэтил-4,5,6,7-тетрагидробензимидазолий) -имипобутана

Поли метилметакрилат

2,6 10

0,5

Дихлорид 1,4-ди(И-2 -гептадецил-3 +оксиэтил-4,5,6,7-тетрагидробензимидазолий) -иминобутана

Полипропилен

6,9. 10

2,0

Дихлорид 1,4-ди(И-2 -октил-3 -P-оксиэтил-4,5,6,7-тетрагидробензимидазолий) -бутана

Полиэтилен низкой плотности

3,0 10з

2,0

Дихлорид 1,4-ди(М-2 -ундецил-3 -оксиэтил-4,5,6,7-тетр агидробензи мидазолий) -гексаметилена

Полистирол

2,0

Дихлорид 1,4-ди (N-2 -ундецил-3 -оксиэтпл-4,5,6,7-тетрагидробензимидазолий) -гекса метилену

Полиметилметакрилат

8,0. 10

2,0

Предмет изобретения

Способ деэлектризации термопластичных полимеров путем нанесения на поверхность или введения в массу имидазолиновых соединений, отличающийся тем, что, с целью улучщения антистатических свойств полимеров, в качестве имидазолиновых соединений применяют соединения общей формулы

Н.С / Н.,—

Составитель А. Кулакова

Техред Л. Богданова

Редактор Л. Ушакова

Корректор В. Гутман

Заказ 1180/178 Изд. № 386 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент

СН., СН. < 1Н

Cl .i,, СН.,СН.,(1Н.i .

ГН iH !ОН СН. СНвОН

Q i,, iC где К1 — алкильный радикал с числом атомов углерода 8 — 17;

10 R2 — алкиленовые радикалы — СН вЂ” — СН,— СН,— СН,—, — СН,— СН,— — С Н2 — СН вЂ” СН вЂ” СН2 —, или алкилениминовый радикал — ОН CIH>N HICHgСН вЂ”, A — 2С1, 2Br 2МОз, 2C10 SO 4, 2СНз $04 или 2(СН,),PO4.