Способ снижения электризации термопластичных полимеров
О П И С "А-"Н И Е (11) 427963
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Сотоз Советских
Социалистимеских
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельс1ва (22) Заявлено 09.06.72 (21) 1794108/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.05.74, Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 18.11.74 (51) М. Кл. С 081 47/22
С,09k 3/16
С 08k 1/40
Государственный комитет
Совета Министров СССР ао делам изооретаний и открытий (53) УДК 678.073.04 (088.8) (72) Авторы изобретения
Ю. И. Василенок, Б. А. Коноплев, В. Н. Лагунова, Н. С. Козлов и В. А. Сержанина (71) Заявитель (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ
ТЕРМО ПЛАСТИЧ Н ЫХ ПОЛ ИМЕРОВ г R, .+
К4 К ВЬ A в„
СН-., +
I — N — СН „COOR А !
Сн
Изобретение относится к способу снижения электризации полимеров путем нанесения на них или введения в массу солей четвертичных соединений аммония.
Известен способ снижения электризации полимеров путем нанесения на них или введения в массу солей четвертичных соединений аммония общей формулы где Ri — нафтенильный радикал (остаток нафтеновой кислоты);
К2 — СН2СН20Н, (СН2СН20) ХН;
R3 СНзСНзОН, (СНеСНзО) уН, где х+у = 2 — 13;
R4 СНе СоНзр СНз, СНзСНзОН, А — Cl —, СНзS04
При поверхностном нанесении удельное поверхностное сопротивление (р,) указанных дестатизированных полимеров составляет
5,5.10 — 9,0.10 ом при температуре 20+-3 С и относительной влажности 65 5%, а при введении антистатиков в массу полимера р> образцов равняется 4,8.10 о — 2,0 12 з ом.
Предлагается способ снижения электризации термопластичных полимеров (например полиэтилена, полистирола, полиметилметакрилата) путем нанесения на поверхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммония, отличающийся тем, что с целью улучшения антистатических свойств в качестве солей четвертичных соединений аммония применяют соли алкилкарбоксиметил10 замещенного аммония следующей формулы где R — алкильный радикал C> — Сд, R — алкильный радикал Cs — С1з, А — Cl Br N03, S04, СНз504
20 С104 (СНз) зР04 При поверхностном нанесении солей алкилкарбоксиметилзамещенного аммония на полимеры согласно предлагаемому способу р, образцов составляет 4,9 10 — 2,4. 10з ом при
25 температуре 20 -3 С и относительной влажности 65 5%, Полимерные образцы, полученные при внутреннем введении солей алкилкарбоксиметилзамещенного аммония, обладают р 1,1 10 —
30 — 1,9 10" ом при температуре 204-3 С и от427963 носительной влажности 65 5% и имеют предел текучести при растяжении (о,) 90—
246 кгс/см, предел прочности при растяжении (ор) 129 — 142 кгс/см и относительное удлинение при разрыве (в) 170 — 620%.
Соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония, используемые согласно предлагаемому способу, обладают более высокой антистатической эффективностью iso сравнению с наиболее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонов (р, полимерных образцов при введении алкаминов в массу не менее 3,3 10" ом, а при поверхностном нанесении 4,3 10 — 1,1 ° 10" ом).
Соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония наносят на поверхность полимеров из растворов 0,5 — 4 /о-ной концентрации в органических растворителях.
Соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония вводят в массу полимера в количестве
0,1 — 6,0 вес. о/о
Пример 1. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 2 /о-ный раствор диметилцетил (октилкарбоксиметил) аммонийхлорида .в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 1,6 10 ом при температуре 20 -3 С и относительной влажности
65 5 о/О.
П р и м ер 2. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена высокой плотности погружают на 20 сек в 2 /о-ный раствор диметилцетил (октилкарбоксиметил) аммонийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток, рз обработанных таким способом образцов составляет 1,6-10 ом при температуре 20 3 С и относительной влажности
65 5 о/о.
15 г0 г5
Зо
4
Пример 3. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на 20 сек в 2 /О-ный раствор триметил(цетилкарбоксиметил) аммонийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. рз обработанных таким способом образцов составляет 1,9.10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65%5 /о.
П р и мер 4. Диски диаметром 58 мм и толщиной 1 мм из полистирола погружают на
20 сек в 2 /о-ный раствор диметилцетил(октилкарбоксиметил) аммонийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 2,3. 10 ом при температуре
20+3 С и относительной влажности 65=Е5%.
Пример 5, Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 свк в 2 -ный раствор диметилоктил (цетилкарбоксиметил) аммонийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. ов обработанных таким способом образцов составляет 1,0 10 ом при темпепатуре 20 + 3 С и относительной влажности
6505 о/о
Пример 6. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из ударопрочного полистирола погружают на 20 сек в Зо/о-ный раствор триметил (цетилкарбоксиметил) аммонийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под утлом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет 9,0 10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности
65+1-5 о/о
Пример ы 7 — 21. Соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония наносят на поверхность полимеров так же, как в примерах
1 — 6.
Результаты приведены в табл. 1.
427963
Таблица 1
Удельное поверхностное сопротивление полимеров при поверхностном нанесении солей алкилкарбоксиметнлзамещенного аммония
Концентрация раствора антистатика, вес.,/
Пример
Полимер
Антистатик р„ом
Полиэтилен низкой плотности
Триметил(октадецилкарбок симетил) аммоиийхлорид
Диметилоктадецил(октадецилкарбоксиметил)аммоиийхлорид
Диметилоктадецил(октилкарбоксиметил)аммоиийхлорид
Триметил(октадецилкарбоксиметил)аммоиийбромид
Диметилоктадецил(октилкарбоксиметил)аммоиийбромид
Диметилбутил(цетилкарбоксиметил)аммоиийнитрат
Диметилоктадецпл(октадецилкарбоксиметил)аммоиийиитрат
Триметил(октадецилкарбоксиметил)аммоиийсульфат
Диметилоктадецил(октилкарбоксиметил)аммоиийсульфат
Диметилоктил(октадецилкарбоксиметил)аммоиийметасульфат
Триметил(октадецилкарбоксиметил)аммонпйметасульфат
Диметилоктадецил(октилкарбоксиметил) аммоиийдиметафосфат
Триметил(октадецилкарбоксиметил)аммоиийдиметафосфат
Триметил(октадецилкарбоксиметил)аммоиийперхлорат
Диметилбутил(октилкарбоксиметил)аммоиийперхлорат
1,4 1Р
8,0 10
2,4.108
7,8 10т
9,8 10
1,0 108
9,0 10
То же
0,5
Полиэтилен высокой плотности
То же
Полистирол
6,0.10
То же
8,1 10
9,6.10
Пол ипропилеи
То же
17
5,4 10
5,1 10
1,7 10
4,9 10
8,4 10
Полиметилметакрилат
То же
0,5
Ударопрочиый полистирол
То же
21
П р и м ер 22. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 1 вес. % днметнлоктнл(цетилкарбоксиметнл) аммонийхлорида на вальцах прн температуре 135+5 Ñ в течение 7 мнн.
Полученные образцы обла дают р, 3,8 10 ом при температуре 20+-3 С н относительной влажности 65 1-5% и имеют о, 101 кгс/см .
Gp 132 кгс/см н е 580%.
П ры м е р 23. Полиэтилен высокой плотностн смешивают с 4,0 вес. % днметнлоктнл(цетнлкарбокснметнл)аммоннйхлорнда на вальцах при температуре 155 5 С в течение
7 мнн. Полученные образцы обладают рз
5,3 10 ом при температуре 20 -3 С н относительной влажности 65 <-5% и имеют о, 235 кгс/см сгр 140 кгс/см н е 250%.
П р и м ер ы 24 — 30. Соли алкнлкарбоксиметнлзамещенного аммония смешивают с полиэтиленом нивкой плотности так же, как в примере 22.
Результаты приведены в табл. 2.
П р н м ер ы 31 — 35. Соли алкнлкарбокснметнлзамещенного аммония смешивают с полнэтиленом высокой плотности так же, как в примере 23.
Результаты приведены в табл. 2.
427963
Т аблица 2
Свойства полимеров при внутреннем введении солей алкилкарбоксиметилзамещенного аммония
Количество антистати- ка, введенного в полимер, вес. %
ПриАнтистатик
Полимер
;.„ом кгс/см кгс/см мер
5,4 10
1,2 10
128
Диметилцетил(цетилкарбоксиметил) аммонийхлорид
Диметилцетил(октилкарбоксиметил) аммонийхлорид
То же
600
Полиэтилен низкой плотности
100
130
570
То же
6,0 10
1,9 10"
4,5 10
8,3.10
136
129
133
104
103
590
0,5
0,1
26
27
28
D
Триметил(цетилкарбоксиметил)аммонийхлорид
Диметил(октадецилкарбоксиметил) аммонийбромид
Диметилоктадецил(октадецилкарбоксиметил)аммонийнитрат
Триметил(октадецилкарбоксиметил) аммонийсульфат
Диметилоктил(октадецилкарбоксиметил)аммонийметасульфат
Триметил(октадецилкарбоксиметил) аммонийдиметафосфат
Триметил(октадецилкарбоксиметил) аммонийперхлорат
540
102
140
220
170
130
Полиэтилен высокой плотности
275
240
135
То же
210
230
129
180
235
132
246
142
280 следующей формулы
Предмет изобретения
СН;
I
 — _#_-СН СООВ А
CR, где Š— алкильный радикал CI — С1з, R — алкильный радикал Сз — С1з, А — С1, Вг, ХОз, SO; СНзSO4 (СНз)аР04 > CIO4
Составитель А. Кулакова
Техред Л. Акимова
Корректор А. Васильева
Редактор Е. Хорина
Заказ 2965/1 Изд. № 1783 Тираж 565 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4)5
Типография, пр. Сапунова, 2
Способ снижения электризации термопластичных полимеров путем нанесения на поверхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммония, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью улучшения антистатических свойств, в качестве солей четвертнчных соединений аммония применяют соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония 10
9,0 10
1,1.10
9,0.10"
9,8.10
8,0.10
1,0.10"
