Способ понижения электризуемости термопластичных полимеров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВтОРСКОММ СВНДЕтЕЛЬСтВМ (п 449074

Союз. Советских,Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 16.03.73 (21) 1895888/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.11.74. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 01.04.75 (51) М. Кл. С 08f 47!22

С 09k 3!16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретенич (53) УДК 678.073.04 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. И. Василенок, Б. А. Коноплев, В. Н. Лагунова, Н. С. Козлов, В. А. Сержанина, Т. П. Подобаева и К. Н. Ковалевич (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОНИЖЕНИЯ ЗЛЕКТРИЗУЕМОСТИ

ТЕРМОПЛАСТИЧНЬ1Х ПОЛИМЕРОВ

15

Изобретение относится к способу понижения электризуемости термопластичных полимеров путем нанесения на их поверхность или введения в массу солей азотсодержащих соединений.

Известен способ понижения электризуемости полимерных материалов путем введения в их объем лаурилтри метила м моиийхлорида, стеарилтриметиламмонийхлорида, дилаурилдиметиламмонийхлорида, дистеарилдиметиламмонийхлорида, лаурилметилдиоксиэтиламмонийхлорида, полиоксиэтилированн ого аммонийхлорида, стеарилметилдиоксиэтиламмонийхлорида, лаурилметилоксипропиламмонийметилсульфата. Однако полимерные образцы, получаемые по известному способу, обладают относительно невысокими антистатическими свойствами (удельное поверхностное электрическое сопротивление (о,) составляет 10"—

10" ом при температуре 20 С и относительной влажности 65%).

Известно TBK?Kp об антистатической обработке полистирола и полиэтилена водными растворами лаурилтриметиламмонийхлорида, стеарилтриметиламмонийхлорида, дилаурилдиметиламмонийхлорида, лаурилметилдиоксиэтиламмонийхлорида, лаурилметилдиоксипропиламмонийметилсульфата. В этом случае о, образцов полимеров при температуре 20 С и относительной влажности 65% составляет

10 — 10" ом.

Предлагается способ понижения электризуемости термопластичных полимеров (например

5 полиэтилена, полипропилена, полистирола, полиметилметакрилата, полиакрилонитрилбутадиенстирола) путем нанесения на поверхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммония общей формулы где R> — нафтенильный радикал (остаток нафтеновых кислот);

Rg — полиоксиэтильный радикал (СНзС11зО),-Н;

Яз — полиоксиэтиль ный радикал (СН,CHзО) Н

R4 — алкильный радикал C> — C;„— СНзС6Нз пли полиокспэтильный радикал (СН,СН,О),Н, (где x+y+z=2 — 50);

А — Br-, J NOç, (СН )2Р04,С104 или С,Н,$0з .

30 Образцы полиэтилена низкой и высокой

449074 плотности, например полученные по предлагаемому спосооу при введении в массу полимера солей четвертичных соединений аммония, обладают р,5,0 10 — 8,1 10 ом при температуре 20 +3 C и относительной вла)кности

65+-5о/о и имеют пРедел текУчести пРи РастЯжении (о,-) 100 — -250 кгс/с)Р, предел;1рочиости при растяжении (o„) 115 — -140 кгс/см" и orHOсительиос уzattiteittte 11ри разры»с (е) 190

600 о,.

При нанесении солей четвертичпых соединений аммопия пo предл".ãàåìîìó способу ца поверхность полимеров образцы имеют

0, 4,0 10 — 5,0 10- ом при температуре 204-3 С и относительной влажности 65)-5оо.

Примсняемыс lto предлагаемому способу соли четвертичиых соединений аммония проявля)от более высок я антистатический эффект при обработке полиэтилена низкой и высокой плотности пo сравненшо C антистатичсскич эффектом промышленных антис1атиков

Tlirla алкамонов (р,, 2,0. 10 — 1,1. 10" оч при поверхностном нанесении и 3,3 10" ом и более при введении в массу полимера).

Соли четвертичных соединений аммония наносят на поверхность полимеров из растворов концентрации 0,1- — З,О вес.,/о или вводят в массу полимеров в количестве 0,5 — 6,0 вес. о/о.

В расплав полпчеров соли чствертичных соединений аммония мож ио вводить обь1чными способами: на вальцах. в пластосмеситслях типа «Бенбери» пли в экструдере.

Пример 1. Диски диаметром 50 мм и толгциной 1 iilit из полиэтилена низкой плогпости погружают на 20 cef в 2,/о-ньш раствор иафтенил - !U,N - диоксиэтиленметиламмонийбромида в этпловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении сутки. р; обработа;шых таким способом образцов составляет 5,0 10 ом при температуре 20 3 С и относительной влажности

6545 оl

П р и м ер 2. Д иски диаметром 50 мч и то I1циной 1 ilii из полиэтилена низкой плотности погру)кают на 20 сек в 3 /о-пый,раствор нафтенил-ih,N,N-полиоксиэтиле н (на 50 молей) aitмонийиоди та в этиловом спирте H затем сушат гри комнатной температуре в вертикальном положении 1 сутки. 0, обработанных таким способом образцов составляет 3,0 10 Oil IlpH температуре 20 +3 С и относительной вла)кности 65+-5о1, .

Пр и il е р 3. Диски диаметром 50 мм и To;IL(иной 1 мм из полиэтилена высокой плотности погружают ца 20 сек в 2 "f)-ный раствор нафтенил-N,N-полиоксиэтилеп (на 20 молей) г;ентиламмоцийнитрата в этиловом спирте и затем сушаг при комнатной температуре в

E åðTèI àëbH0iI поло)кении 1 сутки. р,, 00ра0отанных так1гм способом образцов составляет с,1.10т ом при температуре 20+-3 C и относи 1ельной влажности 655о/о.

Пр и ii ер 4. Диски диаметром 58 мм и толгдиной 2 мм из полистирола погружают иа

20 сек в 0,5,/о-иый раствор нафтенил-N,N-ди(>

1О

4,>

60 г оксиэтилсцоснзила м мои)1йди м е гилфосфата в этилогом спирте и затем сушат lip;I ком;1атной теiitiepaT) в всртикал loii положении втечен,иее 1 суток. ();. обработан;,ых гаким ctlocof)o>t обра i!0»»л)1ст 2,3.108 oi; при течпсратуре 20-1-3 "С и от. Ioc H Tc,чш)011 ьл аж ности

654-5",, .

1l р и ii с р 5. Диски диаметром 58 iiit и толlt1HIIoIf 2 ilil из полистирола погружа)от на

20 сок в 2оо-ный раствор 11афтенил-U,N-диоксиэтилепбензиламмоцийди tel èëôîñôàòà в этиловом спирте и затем сушат . Ipll комнатной тсхп1сратурс в вертикальном положении в тс1сцие 1 суток. р. обраоотаииых такич способом образцо) составляет 4,0 10 ом при Teitпер атурс 20- -3 Ñ H OTII )CHTC, ir 1);ta;zatoсти 654 Боо.

П р и м ер 6. Диски диаметром 58 ilil и толщ;шой 2 мм из полимегилмстакрилата погружают ца 20 сек в 0,1о/о-иый раствор нафтецилU,Х вЂ” диокспэтиленбснзил ам м оппйдимстилф осфата в этиловом спирте и зате.,l сушат при кочцатной тсм11ературс в течение 1 суток. ,), обработа шых так)гм с;1особом образцов соста»ляст 4,0 10 ом:ipи температуре

20 -3"С и 0THOclITeJII>llloff влажности 654 5 /о.

П р и il с р 7. Диски дна )етром 50 мм и точшиной 1 мм из полипропилена иогру)кают Hа

20 сск в 2 -, -пьш раствор цафтецил-NI,N-полиоксиэтилец (ца 20,1олсй) метиламчонийперхлората» этилозом спирте If затем сушат -.1ри комнатной гсмпературе в течение 1 суток. (). ооработанцых rafiHit citocoooit oopaai)orf составляет 8,6 !0 oii,при температуре 204-3 С и

0TIIOCIfTC1t>IIOIf »лажноеrH 65 о о.

Пример 8. Диски диаметром 58 мм и толгциной 2» it из полиакрилонитрилбутадиенстирола погрухкают иа 20 сек в 3",о-ньш раствор пафтснил-N,N-диоксиэтиленметиламмопийбензосульфо:1ага з этиловом спирте и вате;t сушат при комнатной температуре в течение

1 суток. p-. ооработанных таким способом ооразцов составляет 7.0 !0 oii при температуре

20+-3" С и 01цосигельно11 вла)кности 65+-5 /о.

П р и.ч с р 9. Полиэтилен низкой плотности смсшива101 с 0.5 вес. ) пафтснил-Х,N-диоксиэтплецбсцзиламм1) 11ийдиметилфосфата иа вальц", ири те. ii:eðàòóðå 135+5 C в течение

7 iitин. Полученные образцы обладают р,, 8,1 10" oit:1ри температуре 20+3 С и относительной вла)кцости 65 +5оо и имеют о;

115 кгс/см2, 0>;> 125 кгс, .".м- и в 580 )/о.

П р и м с р О. Полиэтилен низкой плотности смешивая)т с 1,0 вес. о)о нафтенил-.,Х-пслиоксиэтилец (llf! 20 молей) пснтиламмонийпитрата па вал»пах;1ри температуре 135 5 С

» течение 7 ifHI». Полученные ооразцы облада)от р.б,О 1О ом при температуре 20+-3 С и

0! 10сительпой H. 1а)киосTH 65+-5)о о; 120 кгс, с:Р, ои !30 кгс/см - и с 600о)о.

Пример 11. Полиэтилен низкой плотности счешивают с 3,0 вес.,/о нафтенил-Х,N-диоксиэтилецметиламмонийбромида на вальцах при

Teil!if paType 1354-5 C в течение 7 мин. Полученные ооразцы обладают р., 9,0 10 oit npu

449074

Предмет изобретения

А

30

Составитель А. Кулакова

Техред Г. Васильева

Редактор Л. Ушакова

Корректор М. Щипкова

Заказ 570/8 Изд. № 342 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 температуре 20+3 С и относительной влажности 65+5% и имеют от 101 кгс см, ор

115 кгс/см и я 540%.

Пример 12. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 2,0 вес. % нафтенил-N,N-диоксиэтиленбензиламмонийдиметилфосфата на вальцах,п ри темлературе 155+5 Ñ в течение

7 мин. Полученные образцы обладают р.

4,0 10 ом при температуре 20+3 Ñ и относителыной влажности 65+ 5% и имеют о, 250 кгс/см ор 140 кгс/см и е 300%.

Пример 13. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 4 вес. % нафтенил-N,N-диоксиэтиленметиламмонийбензосульфоната на вальцах при температуре 155+5 С в течение

7 ivIHH. Полученные образцы обладают рз

1,2 10 ом .при температуре 204-3 С и относительной влажности 65+5% и имеют от

230 кгс/ом2 ор 130 кгс/см и е 250%.

П р и мер 14. Полиэтилен высокой плот ности смешивают с 6 вес. % нафтенил-N,N-полиоксиэтилен (на 50 молей) аммонийиодида .на вальцах при температуре 155+5 С в течение

7 мин. Полученные образцы обладают р>

5,0 10 ом при температуре 20е 3 С и относительной влажности 65-(-5% и имеют от

210 кгс/см2 ор 120,кгс/см и е 190%.

Способ .понижения электризуемости термопластич ных полимеров путем нанесения на

5,поверхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммония, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения антистатических свойств полимеров, в качестве солей четвертичных соединений аммония приме10 няют соли общей формулы

В4 где R, — нафтенильный радикал;

Rq — полиоксиэтильный радикал

20 (СН СH20),-Н;

Кз — полиоксиэтильный радикал (CH2CH20) Н;

R< — алкильный радикал С вЂ” C„, СН2С6Нз- пли цолиоксиэтильный радикал

25 (СН,СН,О),Н (где x+y+ z = — 2 — 50);

А: Br J ИОз (СН ) РО4 С104 или С Н ЯОз.