Способ снижения электризации термопластичных полимеров

 

:: - ."-. .л;-:.-" :. ИА1 б." . и тена 4БА

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистицеских

Республик (») 43337) (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.06.72(21) 1794712/23 5. с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.06. 74Бтоллетень Юе 23. (45) Дата опубликования описания 21 Q1 76 (51) М. Кл.

С08 3 47/22

CO9k 3/16

C08k 1/3 0

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий (63) УДК

678.073.04 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Василенок, Б. A. Коноплев, В..Н. Лагунова, H. С. Наметкин

В. Д. Рябов, Н. В. Хромова и А. А. Щербаков, (71) Заявитель (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ хн(ц с) мн с

НО н,и(сн,),вх

0Н

I

С

I 3 хк (н,с), мн, ;и(сн,),нх

Изобретен е относится к способу снижения электризации термопластичных поли

:меров путем нанесения на них или введения в массу производных алкилфенолов.

Известен способ снижения электризации термопластичных полимеров путем введения в Màññó полимеров или нанесения на его поверхность аминосолей продукта взаимодействия тригалогенида бора с алкилированными фенолами.

Оцнако антистатические свойства, придаваемые полимерам с помошью этого известного способа, недостаточно высоки: при поверхностном нанесении 1-4% анти- статика и внутреннем введении 2-4 вес.% антистатика удельное поверхностное сопротивление (P ) при 20 С и относитель ной влажности 65-57 соответственно ср -, ставляет 8,0. 10 0 — 1,3 10 ом) и 7,0 1011 — 3,0 1012 ом.

Предлагается способ снижения элект1 ризаиии полимеров (например, полиэтилена полипропилена, полистирола, полиметилметакрилата) путем нанесения на поверхность или введения в массу производных алкилфенолов. Для улучшения антистатических свойств в качестве производных алкипфенолов применяют алкилфенольные производные пропана обшей формулы

433178 с, 1

С

СН

Н0

0Н нр(сí,),Rx, гце k — алкильный радикал С -С

1 18

ttJtfi нафтенил (остаток кислот,);

g = алкильный радикал С -С

1 9

Х =- С1, Вf, ), ) О, ЗО

i:ll SO ., (СН ) РО » С1О

3 4 3 2. 4 4

При поверхностном нанесении О,5-4%

111. нмецяемых производных алкилфенолов

Ili г1о>1им>„-ры )» образцу > составляет

5,9 .10 — 1,3 10 ом при темпера .+ о, 1уро 20-3 С и относительной влажности ,+

> » -.) >о.

° г с. о

Обра:зцы 11олнвтилена низкой и высокой нлотнос.тн нрн внутреннем введении 0,5-0 В> с. .. ь применяемых прои одных ал» кн>>фо11о>1ов имели / 1,4 ° 10 — 1,3 10

11 о ол. при температуре 2g>3 С и относи ге>>ьной влажности 65-5%, предел текучести прн растяжении (lt>r. ) 79-260

I к>с! с:,t, п1>еце>t прочности при растяжении (3 1 ) 120-147 кгс/см2 и относительное

) ttJttttIt-tIttv прн разрыве (f ) 295-698%.

l1> лнмерные образцы, получаемые по

>11>о>ц>>с>1 «емок>у способу, облацают лучшими англо>агическнми свойствами по сравнению с образ>сал>н полимеров, обработанных npot ttIttIJtottttI.tt1tf антнсràòèêàìè алкиннфенольного гttrtа — веществс>л и ОП-7 и ОП-10 (1—

1,3 1011 — 3,4 101- ол> 111>н поверх

1 ttt>t тном нс>1>есенин и 9,0 ° 10 — 1,4 1.0

1>м JII>tt внут1>еннем ввецегп>н) или широко навестимk>tt 11рол>ыц>>1енныл>и ангнстатtfKBMH гнца t»tt.æ,tîttîk> (J = 4,6 ° 10 — .,0

11

Н,0 1 О олt нри внутреннем вве!1еннн), 1с.>>олtt> чо1 о, произвоцнь>е a>tttlllgttfostoa, 111>н>,1о>1>1ел>ы> цо пред>гагаемол1у способу, об»а 1>ног большей >1fuiik on к воце по сс tttttotfttt» с 111>ол>ьш>ленными антистатиками гн11а а>1камонов и вен1ествами Oll-7 и

011-10, и которые хорошо растворяк>тс.я в во>1с>. (1 р н м е р l.. Диски диаметром 50 л>,> н то>нцнной 1 л>м из полиэтилена низкой 111>огности Ilol ружа>от на 20 сек в 2 7ный р>к,твс>р 2,2-бис-f4-окси-3,5-ци(метиJ tc1l litt t. «111>1це11 н>> >11.>л>с>н111>б1>ол1 н ц ) фени л)пропана в этнловом спирте и затем сушат

„о щ и кс>л>111>1ной температуре под углом 45

>ечрнне суток..)> обработанных тс>1си> с ш>сс>бо>и об1л>зцов составляет 9,2 10 I о

oft при температупе 20- 3 С и относительной влажности 65-57.

Пример 2. Диски диаметром 50мм и тол>диной 1 мм из полиэтилена высокой плотности погружают на 20 сек в 2-%,ный раствор, 2,2-бис-(4-окси-3,5-ди(метилен15 диметилдецнламмонийбромид) фенил) -пропана в этиловом спирте и затем сушат при комо натной температуре под углом 45 в течение суток, >обработанных таким

9 способом образцов составляет 1,1 ° 10 ол.

+ о при температуре 20-3 С и относительной влажности 65-5%

Пример 3. Диски циаметром 50 мл и толщиной 1 мм из полипропилена погру-. жают на 20 сек в 2>Ж-ный раствор 2,2-биса

2(4-окси-3,5-ци(метилеццнметилдециламмонийбромид) фе11>1»1-пропав в этиловом спирте и затем сушат пс>и комнатной температуре под углом 45 С в течение суток, / ооработанных таким способом образцов составляет 1,4 109 ом при температуре л о . +

20-3 С и относительной влажности 65-5;У.

II р и м е р 4, Диски диаметром 58мм нтолц.иной 2 мм из но»нс:тиро»а погружают на 20 сек в 2;6-ный рас горв . >,2-бис- 4-окси-3;5-ди(метилендиметилдецнламмонннбромиц) фенил -про. пана в этнловом спирте и затем сушат щ>н комнатной тел>це1>;>туре под углом 45 С 11 течение суто>с. )) обработанных таким

Р 9 способом образцов сост.»ляет 1,3 ° 1 0 ом

k o нри тел>перату1>с> 20-3 <.. и относ 1гге>1>,ной влажности 65-5,0, 45

l1 р н м е р 5. Дноли диаметром 5 Я мм и толщиной 2 ttt нз11оли tea÷>лметакрилата noi ружаti> r на 2 0 с ек в 2> " ->ннй рас."1 « ор 2, -бис 14-uко и3,,>-цн (метнленп н>>е г>111цецнл>1 lk IOkt tf it0(>oltf1 g)

5р фени>1)-Ilp>liiспла в есиповом с нирте и затем сушат Iiplt колина ной температуре поц угlloM о

45 в течение суток. / обработанных таким способом образцов с ос гавляет 2,6 1 0 ok>

+ о, Прн relfllep lry >t> 20-3 (. И ОтНОситЕЛЬНОй

55 влажности 65-5 >>

Пример ы 6-78. 11роизводные алкнлфенолов наносят на поверхность нолнл1еров так же, как в примерах 1-5. 1>езульта60 ты íриведень1 в табл. 1.

433178

Табл и да

Удельное поверхностное сопротивление полимеров при поверхностном нанесении производных алкилфенолов

Антистатик

С}

6,0110

Полиэтилен, 2,2-бис- 4-окси-3,5-ди(метиленцинизкой метилбутиламмонийбромид) фенил-) плотности -пропан

9 3,4 10

7 То же

8,7410

3,2й10

2,8 .1 0

2, 2-б ис- 4-окс и-3-метил-5-(м ет ил ентриметиламмоний йодид) фенин-пропан

9

9,4()10

2,2-бис- 4-окси-3-метил-5-(метилен.днметнлбуткламмоннйбромкп)феннл)-пропан

° 0,5

2,2-бис- (4-окси«З-метил-5-(метилендиметилотиламмонийбромид) фени)()-пропан

1,6с10

2,2-бис- 4-окс и-3-метил-5-(мети лендиметилцециламмонийбромид) фенил-)

-пропан

3,3r10—

2,2-бис-(4-окси-3-метил-5-(метиленднметклпетнламмоннйбромнд) фена i)-пропан

С}

2,). ° 10

2,2-бнс — (4-окса-3-метнл-5-(метнленнафтениламмонийбромид) фенил -пропан

2,8,1 0

1,4 ° 10

2,2-бис- (4-окси-3-третнонил-5-(четилентрнметнламмоннйбромнд) фенкл)-пропан

2,2-бис-(4-окси-3,5-ди (метилентриметиламмонийхлорид) фенил1-пропан

4,0 10

18

2,2-бис- (4-окси-3,5-ди(метиленди метилоктнламмоннйклоркд) феннл) -пропан

2,7 10

8,6 ° 10

2, 2-бас- (4-окса-3,5-дн (метл лендл метилоктадедкламмонкйклорнд) феннлДпропан

19,-Помер поли Полимеры черов

2, 2-бис- (4-окс и-3, 5-ди (мети лен циметилоктиламмонийбромид) фени)(Д

-пропан

2, 2 -б ис- 4-окс и-3, 5-д и (мети ленд иметилендиниламмонийбромид) фенил-

-пропан

2,2-бис-(4-окси-3,5-ци(метиленди метилнафтениламмонийбромид) фенил-)

-пропан

Кондентрация раствора антистатика,%

4331 7 8

20 То же

6,9 10

J 7

6,1 10

3,4 10

5,8 ° 10

1,9 10 25

6,0 ° 10

7,6 ° 10

2 7

1,0i 10

1,2 10

6,4 10

5,8 10

1,0 10

2,0 10

9,1 10

7,0 10

4,0. 10

8,9 ° 10

) 37

35 .

) 2, 2-бис-(4-оксн-,3,5-ди (мети лендиметилна фтениламмоннйхлорид) фенил)-пропан

2, 2-бис- 4-окси-3-метил-5-(метилентри. метиламмонийхлорид) фенил) -пропан

2, 2-бис- 4-окси-3-метил-5-(метилендиметилдециламмонийхлорид) фенил)-пропан

2, 2-б ис- (4-окси-3-метил-5-(метилендиметирпефтениламмоний-допил) финна)-продан

2, 2-б ис-(4-окси»З-метил-5-(мет иленди; метилоктадепиламмонийклорид) фенин)-пропан

2,2-бис- f4-окси-3- третннл; -5-(метилентри; 2 метиламмонийхлорид) фенил)-пропан

2, 2-бис- f4-окс и-3, 5-ди (метиленд иметилоктиламмони ййодид) фенил)-пропан

2,2-бис-(4-окси-З-метил-5-(метилендиметилцетиламмониййодид) фенил)-пропан

: 2,2-бис- (4-окси-3,5-ди(метилендиметилдецил- 3 аммонийнитрат) фенил -пропан 2, 2-бис- (4-окси-3-метил-5-(метилендиметилцентилацмонийнитрат) фенин -пропан

2, 2-бис-(4»окси-3-метил-5-(метилендиметилнафте пилаа м монн йнитрат) фен ил)-п ропан к и

2, 2-бис-(4-окси-3,5-д и (метилендиметилоктиламмонийсу Льфат) фенил) пропан

2,2-бис-(4-окси-3,5-ди(метилендиметилокта- 4 дециламмонийсульфат) фенин(-пропан

2,2-бис- f4-окси-3-метил-5-(метилендиметилдециламмони йсульфат) фенин)-лропан

° 2, 2-6 ис- (4-окс и-3, 5-пи ().) ети ленд и метилнафтениламмонийсульфатат) фенил1 -пропан, 2, 2-бис- (4-окси- З«метил-5-(метиленди метил- 4 дециламмонийметасульфат) фенил)-пропан

2,2-бис-(4-окси-3,5-ди(метилендиметилоктилам мои и йди) ) етафосфат) фенин) и ропан

2,2-бис-(4-окси-3,5-ди-(метилепдиметилокта- 4 дециламмонийдиметафосфат) фенил)-пропан

7,0 ° 10

433178

4,1 10

3,0 ° 10

9,8 10

2,2бисф-оксе-3,5-ди(метилентриметилеммонир 4

40 Полиэтилен йодид) фенин -иронии

ВысОкОЙ плот

3,8 ° 10

° 3,9 ° 10

42 —.—

5,0 ° 10

5,9 10

45

1,7 10

8,0 10

5,8 10

° 3,2 ° 10

8,1 )0

9

5,2 10

51

5,1 ° 10

Полнпропилен 2, -бис- 4-оксн- -метил- -(метиленднметнлкд /

2 нафтнламмонийбромиц) фенил п ропан

C )

2,7 ° 10

53 ()

1,8 10

1,0 ° 10

9 1 ° 10

56 в ности

41 То же

2,2-бис-(4 окси-3-метил-5-(метилендиметнл2

"депиламмоннйметасульфат) фенил - пропан

2,2-б ис- 4-окс и-3-метил-5-(метиленднметил0 Г нафтенила лмоннйдиметафосфат) фенил -пропан

2 2-бис-(4окс -3,5 -ди(метилендиметнлоктил- 2 аммонийбромид) феннл -пропан

2.2-бисб-оКсн-3,5-дн(метнлендиметилнл4те 2 ниламмоннйбромид) фени((1-пропан

2, 2-бис-Р4 окс и-3-метил-5-(метнлентри метилвммониййодид)фенил -препон

2,2 бис-(4-окси-3-метил-5-(метилендиметилоктиламмонийбромид) фени Д-пропан

2,2-бис-(4-оксе-б-метигм йб-(метиленднметилпетиламмонийбром ) фенил -и ропан

2,2-бнс-(4-окси-3,5-дм(метиленциметилоктил- 2 аммонк йхлорид) фенил) -пропан

2,2-6 нс- 4-окс и-3-метил-5-(м етилентр иметиламмон йхлорид) фенил -пропан

2,2-бис- 4-оксн-3-метил-5- метилендиметилнафтениламмонийнитрат) фенн (-пропан

2,2-бнс-(-окси-3-метил-5 (метилендиметилдециламмони йсульфат) фени gr-пропан

2,2-бис-f4-оксн-З-метил-5-(метнлендиметил- 4 нафтени лам м он н йд иметафосфат) фен ил -и ропан

2, 2-б ис- {4-окс и-3,5-цн (мети ленд и мети лбутнламмонийбромид) фенил )-пропан

2,2-бис 4-оксн-3-метил-5-(метилентриметнл- . 2 аммон и йи оц нд) фенин-прона н

2, 2-бис- 4-окси-3-метил-5-(метиленд иметил° аммонийнитрат) фени -пропан

2,2бис-(.4 окси-3-метил-5-(метиленпиметилиафтеаиламмони((нитрат) фени (-пропан

2,2-бис- 4-оксн-3,5-цн(метилендиметнлнафтеннл- 2 аммонпйсульфат) фенил -пропан

2,6 10

433178

8,4 1@

П(олипропилен 2, 2-бис-(4-оксн-3. 5-ди(метилендиметилоктил- 2 аммони йсульфат) фенил -пропан

1,3 ° 10

58 То же

6.,0 ° 10

1,3 10

60 Полистирол

1,4 1О

61 То же!

7,6 у 10

2,5 10

5,0 ° 10

64,4,1 10

65 . Полистирол

9,4 ° 1(У

66 То же

4,6 )Д

10 i30

5,5 10

69 Полиметилм етакрилат

3,0 ° 10

7Ð,, То же

S,0 ° 10

4,3 ° 10

° 7,2-)0

4,0 10

7 ° 10

73 Г!олиметилметакрилат

74 То же

2,2-бис- 4-окси 3-метил-5-(метилендиметил- 4 дециламмонийметасульфат) фенил)-пропан

2, 2-бис-(4-окси-3-метил-5-(метиленциметил- 2 дециламмониййметафосфат) фенил)-пропан

2, 2-б ис- (4-окс и-3, 5-д и (метилентриметил4 аммониййоднд) фенил -пропан ,4

2,2-бис- 4-окси-3,л-ди(метилендиметилоктил- 2 аммони йб ромид) фени) ) -пропан

2, 2-бис-(4-окси-Ç Ä"3-ди (метилендиметилнафте- 2 ниламмонийбромыд) фени(-пропан

2, 2-бис- 4-окси-3-метил-5-(метилендиметил 2 бутиламмонийбромид) фенил)-пропан

2,2-бис-(4-окси-З метил-5»(метилентримеюил- 2 аммони йхлорид) фен ил) -п ропан

2,2-бис-14-окси-З»метил-5-(метилендиметил- 2 нафтениламмонийнитрат)фенин -пропан

2, 2-бис-(4-окси»З-метил5-(метилендиметилдепидвммонидсуньфат) фени -пронин

2,2-бис-(4-окси-З-метил-5-(метилендиметил- 4 дециламмонийметасульфат) фенин)-(((зопан

2,2-дис-(4-окон-3-метин-5-(метииеидимети фм 0,5 нафтенинаммонийдиметафосфат) фенин -продан

2, 2-бис- (4-окс и-З, 5-ди (м етиленди метин илоктин- 2 аммонийбромид) фени1 -пропан

2,2-бис-(4-окси-Ç-метин-5-(метинендиметилде 4 циламмоци йбромид) фени Д-продан

2, 2-бис- 4-окс и-3-метил-5-(метилентри метил- 2 аммониикаорин) фени -пропав

2,2-бис-(4-окси-З-ме гил-5-(метилендиметин- 2 нафтенинал)монийиодиц) фени -продан. 2,2-бис-((4-окси-З-метил-5-(метилендиметин- . 2 нафтенинаммони йнитрат) фенин (-пропан

2,2-бис-(4окси-З-метил 5 (метилендиметнлде- 4 циламмони йметасульфат) фенил)-пропан

2,2 бис-(4-окон-3-метин-5-(метииендиметид 2 дециламмонийдиметафосфат) фени Д-пропан

43317 8

1,6 10

2,2-бис-(4-окси-3,5-ди(метилендиметилдецил- 2 аммонийперхлорат) фенил) -пропан

9,0 10.2,2-5ис-(4-скси-3-метил-5-(метилеидиметил- 4 дециламмонийперхлорат) фенил) -пропан

/7,0 ° 10, 2,2-бис-(4-окси-3,5-ди(метилендиметилнафтенил-3 аммонийперхлорат) фенил)-пропан, 78

П р ™ е р 79. Полиэтилен низкой,; цы обладают © 8,4 ° 10 ом при те((цсра о плотности смешивают с 1 вес. % 2,2-бис-,турф 20-3 С и относительной в2лажности

-(4-скси-3,5-ди(метилекюиметилрктилеммсл уд 55-5% и имеют с/ 242 кгс/см, d 125 кгс/сл нийб омид)фенил)-пропана на вальцах при (, и f. 410%.

t P

135-5 C в тече(ие 7 мин. Порченные об- П Р и м е Р rr 81-92 ПРоизводные разцы облад уот Р 3 8 ° 10 ом при е алкилфенолов смешивают с полиэтиленом ($ ° т мпер„туре 20-3 С и относите ной влажности:низкой плотности так же, как в примере 79.

65-5% и имеют О 85 кгс/см, d 136 кгс/см . Свойства полученных образцов приведены

2 и Я 610%. и в табл. 2.

Пример 80, Полиэтилен высокой Пример 9399 Производные алплотности с 4 вес. % 2,2-бис-(4-окси- килфенолов смешивают с полиэтиленом

-3,5-ди(метилендиметилнафтениламмоний- высокой плотности так же, как и в при ромид)фенил)-пропан на вальцах при 155+ 25 мере 80. Свойства полученных образцов о

I ,-5 С в течение 7 мин, Полученные образ приведены в табл, 2.

433178

Таблица 2

2 2 кгсlсм О д с/см

Й Р о

Количество

«О

1,4-1O 85

147 674

11 10

142 698

70 10

О,5

140 680

9««О

14 1 675

130 645

128 650

46 "10

330 660

ЗО 10

128 680

60 «О

324 655

18 «О

335

670

Е 8 «О

238

123 34 О

60 1С "

260

3.28 Д95

247

245

«О

235

326 370

6,О 3 О

2 ЗО

3 20 2 95

8,0 1010

129 310 антистатика, введенного в полимер, вес.7 г =oh1

2,5 10

13 10

14 10

34 «О

88 10

10 30

127 594

132 656

325 З8О

130 320

433178

Свойства поэлителена при внутреннем введениы производных алкилфенолов — l

Антистатик

Номер примеров Полимеры

82

То же

84

86

То же

8d -ю89

91

92

То же

96 ю

97 - °98 -гПолиэтилен низкой плотности

То же

93, Полиэтилен

: высокой плотности

2, 2-бис-(4-окс и-3,5-ди (метиленди метилоктиламмонийбромид) фенилфпропан

2,2-бис-(4-окси-3,5-ди(метилендимети« ленафтениламмонийбромид) фенил)-пропан

2, -бис-f4 окси-3-метил-5-(метилендиметилдециламмонийбромид) фенил)-пропан

2,2-бис-(4-окси-3-метил-5-(метилендиметилдециламмонийхлорид) фенил) -пропан

2,2-бис- f4-окси-3-метил-5-(метилендиметилдециламмонийхлорид)фенил) -пропан

2,2-бис-(4-окс и-3-метил-5-(метилендиметилнафтениламмонийиодид) фенил) — пропан

2,2-бис-(4-окси-Э-метил-5-(метилендиметилнафтениламмонийнитрат) фенил) -пропан

2,2 бис-(4-окси-3-метил-5-(метилендиметилдециламмони йсульфат) фен ил) -пропан

2,2-бис-(4-окси-3,5-ди(метиленд иметилоктадециламмонийдиметафосфат) фенин) -пропан

2,2-бис-(4-окси-3,5фди(метиленднметилдециламмонпйперхлорат) фенил -пропан

2,2-бис- 4-окси-3,5-ди(метилендиметилоктиламмон и йбром ид) фенил) -пропан

2,2-бисф-окси-3-метил-5-(метиленд имети л дециламмонийхлорид)фенил -пропан (2,2-бис- 4-окси-3-метил-5-(метилендиме тилнафте пил ам монн йи одид) феннл) -и ропан

2, 2-б ис- (4-окс и-3-мвт ил-5- (мети ленд и мети. дециламмопийсульфат) фенил) -пропан

2,2-бис-(4-окси-3,5-ци(метилендиметилоктадеЧыламмонийдиметафосфат) фенин) -пропан

2,2-бис-(4-оксан-3,5-ди(метилендиметилдециламмонийперхлорат) фенил) -пропан

433178

17 хй(н,с),мн,с

Сн, и (С,), Х R (H,Cj, NH,(".

- аикильный радикал С вЂ” С,;

-) !

Сосгааигель А,Кулакоь

Редак гор !!.ДжарагеттиТехред, !.Карацдагнова Корректор )!.Коз ова л

Заказ Изд. М фЬ 1 и раж Подписное

Ц!11!1!!11! Государственного комитета Сонета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, 1!3!135, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, -59, Бережковская наб., 24

Предмет изобретения

Способ снижения электризации термопластичных полимеров путем нанесения на поверхность или введения в массу произНО

x R !и,с), нн, t де Ц вЂ” алкильный рацикал С -С и ив ис!ф гсни л (остаток нафтенОВ ых кислот); водных алкилфенолов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения анатистатических свойств, в качестве производных алкилфенолов применяют алкилфенольные б производные пропана обшей формулы:

СН,й(СН,),3 !

0н

СН3

X С1, B1, ), !и!1-, 3

Ь, СП. SO . (СП ) !0С)

3 4 32 4 или С)(!