Способ уменьшения электризуемости термопластичных полимеров
»
Ф ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ (») 42796 3
Ео в Совет«»
Социалистических
Респувлкк
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 09.06.72 (21) 1794713/23-5 (5 ) М. Кл. С 08147/22
С 08k 1/52
С 091с 3/16 с присоединением заявки №вЂ”
Государственный квинтет
Совета Министров СССР (32) Приоритет—
Опубликовано 15.05.74. Бюллетень М 18
Дата спублпковапия описания 0-!.07. 5 (53) УДК 678.073.04 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
Ю. И, Василенок, Б. A. Коноплев, В. H. Лагунова, A. М. Симонов и В. Г. Полудненко (71) Заявитель (54) СПОСОБ УМЕНЪШЕНИЯ ЗЛЕКТРИЗУЕМОСТИ
ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛ ИМЕРОВ
Предлагаемое изобретение относится к способу уменьшения электризуемости термопла1стичных полимеров.
Известен опособ уменьшения электризуемости полимеров путем нанесения на них или введения в массу íафтенилпиридиHèé-и-толуолсульфоната.
Однако антистатические свойства,,придаваемые полимерам с .помощью этого известного способа, недостаточно вьссокп: при по- 1О верхностном нанесении 2% антистатика и введении в матиссу 1 — 3 вес. % антистатика удельное поверхностное сопротивление (р,.) при
20 С и относительной влажности 65 5% соответственно составляет 8,4 108 — 9,0 10 ол;
5 2 101о — 3 0 . 10 о и.
Предлагается опособ уменьшения электризуемости поли меров (на пример полиэтилена, поли|про пилена, полистирола, полиметилметакрилата) .путем нанесения на по верхность или введения в массу производных пиридина, отличающийся тем, что, с целью улучшения антистатических свойств, .в качестве производных пиридина применяют бис-,соли пиперидиния обшей формулы
25 где R — (СН ) 4 —, — (СН ) 6, —, Н; — СН2 — Х Н вЂ” CH; — СН вЂ” или
R, — алкильный радикал Со — С1е или группа — СН2СН20Н;
А 2Br, 2С1, 2NO,, 2CIQ,, 2СНнSO4 (СНЗ).1 О4-, SO,- —.
При поверхностном нанесении 1,0 — 4% биссолей п иперидиния на полимеры р. образцов составляет 6,0 10 — 2,5 108 о.я при температуре 20 3 С и относительной влажности
65+4.5%.
Образцы полиэтилена при внутреннем введении 1 — 4,0 вес. % бис-солей пи перидиния имели р, 4,1 10е — 1,2. 10го ол при тем пературе 20 3 С и относительной влажности
65 5%; предел текучести,при растяжении (o. ) 82 — 250 кгс/сл, предел прочности при растяжении (ор) 124 — 142 кгс/ст4, QTHoñèòåëüuoe у|длинение при разрыве (в) 260 — 640%.
Полгсмерные образцы, получаемые по предл агаемому способу, обладают лучшими анти статическими свойствами по сравнению с образцами полимеров, обработанных наибо427961 спирте и затем сушат при комнатной температуре под утлом 45 в течение суток. о, обработанных таким опособоьм образцов составляет
2,5. 10а ол,при тем|пературе 20 3 С и отяосительной влажности 65+5%.
Пример 4. Ди оки диа метром 58 мм и толщиной 2 лм из полиметилметакр|илата погружают на 20 сек в 3%-ный раст вор,дитетрадецилбромид-1,4-д и-N-пиперидилбутана !в этиловом апирте и затем сушат при комнатной тем, пературе под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 2,1 10 ол при таиперату ре 20+ 3 С и относительной влажноспи 65 5%.
П.р и м е р 5. Диски диагметром 58 мл и толщиной 2 лл из полистирола погружают на
20 сек,в 2%-ный ра створ дитетрадецилхлоргид-1,4.ди-N пи перидилбутана в этиловом ап!ирте и затем сушат под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 7,6 10 ом при температуре
20+3 С и относительной влажности 65ь5%.
Пример 6 — 48. Бис-,соли,пипериди ния наносят на поверхность полимеров так же, как в примерах 1 — 5. Результаты приввдены в табл. 1.
Таблица 1
Удельное поверхностное сопротивление полимеров при поверхностном нанесении бис-солей пиперидиния
Концентрация раствора антистатика,,о, Бис-соли пиперидиния
Полимер
1 ! !
I>,, ом
Диоктилхлорид 1,4-ди-Nпнперидилб>тана
Полиэтилен низкой
8,1 10 плотности
То же
Дноктадецилхлорид 1,4-ди-Nппперпдилбутана
Диоктадецилхлорид 1,4-ди-Nпиперидилгексана
Диоктилхлорид 1,4-ди-Nппперидилдиэтилимина
Диоктадецилхлорид 1,4-ди-Nпиперидилдиметилбензола
Дп-р-оксиэтплхлорид 1,4-ди-Nппперпдплдпэтилимина
Дпоктадецилбромид 1,4-ди-Nппперпдилдпэтилимпна
Дпоктилбромпд 1,4-дп-Nппперидилгексана
Диоктадецилнитрат 1,4-ди-Nппперидилбутана
Диоктилнитрат 1,4-ди-Nпиперидплдиэтилимина
Дилаурилнитрат 1,4-дп-1Чппперидилгексана
Дпоктадецплперхлорат 1,4-Nгп и.е 2 яд илбута на
Ди-,д-окспэтилперхлорат 1,4-дп-Иппперидилдпэтплимина
Дноктадецилперхлорат 1,4-Мпш ерпдплдиметилбензола
Диок-.илперхлорат 1,4-Иппперидплдиэтплимина
Диоктилдецилметасульфат 1,4-Ч ппперидилгексана — »вЂ”
12
14
16
18
20 — »вЂ” лее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонсв (р,=4,6. 10" — 8,0.
10 ом при внутреннем в ведении).
Пример 1. Диски диаметром 50 лм и толщиной 1 лм из полиэтилена низкой плот- 5 ности погружают на 20 сек в 3%- ный раствор дитетрадецилбромид 1,4-ди-N-aиперидилбута на |в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение
1 сут. р, обраоота>нных таким способом об- 1О разцов ссставляет 9,7 10 ол прн теипературе 20 3 С и относительной влажности
65+ 5 .
Пример 2. Диски дна метром 50 лгл и толщиной 1 лм из полиэтилена высокой плотности,псгружают на 20 сек в 3%-ный раствор дитетрадецилбромид-1,4-ди-Х-пипериднлбутана в этилово»м спирте и затем сушат при комнатной тем пературе под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 1,8 108 ом при температуре
20 3 С и от носительной влажности 65+5%.
П,р и м е р 3. Диски диаметром 50 глл и толщиной 1 мм из полипропилена, погружают яа 20 сек в 4% -ный распвор дитетрадецилбромид-1,4-ди-N-пиперидилбутана в этиловом
78 10
9,6 10
7,0. 10
1,9 10
2,4 !O
2,3. 108
2,5 !Оз
2,4 10
1,9. 103
1,4- IO
9,1 10
1,8. IO
1,2. 10 . 6,0 10
8,0 10 ! Концснтра; ция раствора антиста1
Полпмсзы !
) !
Бис-соли и:шерпдпнпя
8, ом тика, ! о, Полиэтилен низкой плотности
Дилаурилметасульфат 1,4-Nппперидплбутана
7,8. 10
Диоктплметасульфат 1,4-Nппперпдилдиэтилимина
Ди-Р-оксиэтилдиметафосфат 1,4-Nппперидплдиэтилимина
Дноктадецплдиметафосфат 1,4-Мпнперидилбута <а
Дпоктплдиметафосфат 1,4-!Чппгерпдилгексана
Диокт .лдецилсульфат 1,4-Мпиперидилдиметилбензола
Дилаурплсульфат 1,4-Nпиыридилбутана
Дпоктадецилсульфат 1,4-Иппперидилгексана
Диоктилсульфат 1.4-Nппперндилдиэтилимина
Дноктадецнлхлорид 1,4-дп-N-! гиперидплбутана
24
25 — »вЂ”
27
28 — » —29
3!
Полиэтилен высокой плотностп
Дпоктнлнптрат 1,4-ди-Nппперидилдиэтилимпна
Дпоктилперхлорат 1,4-Nппперидилдиэтилимина
Дплаурплметасульфат 1,4-Nгпперидилбутана
Дпоктилдиметафосфат 1,4-Nппперидилгексана
Диоктилхлорид 1,4-ди-Nппперидплднэтилимина
Дпоктадецилперхлорат 1,4-Nпиперидилбутана
Дплаурилметасульфат 1,4 — !пиперидилбутана
Диоктадецилсульфат 1,4-Nпнперидплгексана и с — »вЂ”
33 — »вЂ”
35 — »вЂ”
Полппропплен
37! — »вЂ”
39
Дноктадецплхлорид 1,4-ди-Nпиг:ерпдилгексана
Дпоктплннтрат 1,4-ди-Nпиперидилдиэтилимпна
Диоктадецилперхлорат 1,4-Nппперидплдиметилбензола
Дпоктнлметасульфат 1,4-!>1t.ïïåðèäïëäèýTèëèìèна
Д и о к тадецил мета фосфат 1,4- Ыпиперидилбутана
Дн-/3-оксиэтилхлорид 1,4-ди-Nпиперидплдиэтилимина
Диоктадецилхлорид 1,4-дп-Nппперидилбутана
Дплаурилсульфат 1,4-Nпиперидилбутана
Диоктадецилдиметафосфат 1,4-Хпппернднлбутана
Полпстпрол ! ! — »вЂ” !
»
41 — »
1 — >>—
1 ! Полиметилметакрилат ! †»вЂ”
45
47 . — »вЂ”
48 — »вЂ”
П р и гм е р 50. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 2 IBec. % диоктадецилхлорид
1,4-ди-N-пи!перидилбутана на вальцах при температуре 155 5 С в течение 7 л!ин. Полученные об разцы обладают р,, 1,0 10" ом прн температуре 20 3 С и относительной влаж. .ссти 65 — 5 /о и имеют от 248 кгс/слР, р 142 кгс/сл! и е 400%.
П р и,м е р 49. Полиэтилена низкой плотности смеши!вают с 1 вес. % диоктадецилхлорид
1,4-ди-N-!пи!пери дилбутана на вальцах при температуре 135 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают р,, 9,0. IO ом при температуре 20+3 С и относительной влажности
65 5% и имеют о„92 кгс/с,и ор 138 кгс/сл12 и е 640%.
Продолжение табл. 1
6,9 !О
«2,4 lоз
7.0. 10т
1,4 10
2,0. 10
8,0 10
9,4-10т
7,6 107
9 О 10"
2,5 10з
9,2 10
1,0-10
2,2 10
2,4 10
2,5 10
2,0 10
1,3 10
1,7 !Оз
2,1. 10з
1,4. 10
9,6. 10"
9,! 10
2,5. 10
19 10
9,9. 10
8,6.! 0"
427о61
Пример ы 58 — 62. Бис-соли,пиперидиния смешивают с полиэтиленом высокой плотностси так же, как в примере 50. Результаты при. велены в таол. 2.
Таблица 2
Свойства полиэтилена при внутреннем введении бис-солей пиперидиния
Пример
¹ а кгс/ слР Р мгс/ся
Ps, ол«
О/
Антистатик
Поли >.ep
Диоктадецилхлорид 1,4-ди-N-пиперидилбутана
Полиэтилен низкой плотности
130
5,0. 10
570
Диоктадецилбромид 1,4-ди-N-пиперидилдиэтплимина
Диоктилнитрат 1,4-ди-N-пиперпдплдиэтилимина
Диоктадецилперхлорат 1,4-iU-ппперидилбутана
То >кс
6,0. 10»
134
590
То же
87
2 ) 80!О
128
GOO!
610
90
124
540
82 — »вЂ”
Дплаурилметасульфат 1,4-N-пиперидплбутана
Диоктилдиметафосфат 1,4-N-пппернднлгексана
Диоктадецилхлорид 1,4-ди-!1-пиперидплбутана
134
620 — »вЂ”
125
5G0
Полиэтилен высокой плотности
То же
137
320
240
Диоктилперхлорат 1,4-N-ппперидплдиэтилимина
То же
350
135
1,2 10 о
246
330
2,1 10
8,0 10
134
140
238
250
Дплаурилметасульфат 1,4-iNi-пиперндилбутана
Диоктилдиметафосфат 1,4-М-пиперидилгексана
300
4,0. 10
131
242 — »вЂ”,где Ri — — (СН2) 4 —, — (СН2) в —, — СН2— — СН2 — NH — СН2 — СН2 — или
Предмет изобретения
Способ уменьшения электризуемости термопластичных полимеров путем на несения íà 5 поверхность или в ведения в массу производных пири дина, отличающийся тем, что, с целью улучшения антистапичеоких свойств, в качестве производных пиридина применяют бис-соли пиперидиния общей формулы юг ,б
СНГ
R2 — алкильныи радикал Cs — Cis или группа — СН2СН20Н;
А — 2Br, 2С}, 2NOs, 2С104,2СНз$04
2(СНз)2Р04 или $04—
Составитель А. Кулакова
Техред Л. Акимова Корректор И. Симкина
Редактор Л. Емельянова
Заказ 61/318 Изд. № 1584 Тираж 565 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, лК-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фнл. пред. «Патент»
Пример ы 51 — 57. Бис-,соли пиптериди ния смешивают с полиэтиленом низкой плотности так же, как в,при|мере 49. С войства полученных образцов приведены в табл. 2.
Количество антистатика, введенного в полимер, вес. %
7,1.,1 0
4,0 10з
3,7. 10
1,8 109
8,4. 10
