Ю. И. Василенок, В. H. Лагунова, В. П. Алания. И. Г. Потехин и Г. И. Чечурова ,! (1 (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ АНТИСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ или алкильный или алкенильный радикал С7 вЂ” C1в или нафтенильный радикал;

HCl, HBr или HJ;

2 вЂ” 50 где R

Ri х+у=

Изобретение относится к способу уменьшения электризуемости термопластичных полимеров путем нанесения на них или введения в массу производных амина.

Известен способ уменьшения электризуемости термопластичных полимеров путем введения алкамонов в расплав полимера или нанесением их на поверхность изделия из него (1).

Однако такой способ позволяет получать полимеры, обладаюшие удельным поверхностным сопротивлением (p э 3,3 10 Ом, что являгг т0 ется недостаточным для полимеров, применяемых в приборах, которые подвергаются влажной обработке.

Известен также способ уменьшения электризуемости термопластичных полимеров путем введения амидоаминов в расплав полимера или поверхностной обработки изделий из них (2).

Обшая формула таких амидоаминов следуюшая: (CH CH2O)xH

>-С-11-СН-СН-11Н-(CH CH О) 1.1 н Ъ 2 2 Я.

О (СН СН,20)х Й

Н-С-11Н-Сн СН N (СН2СН2О)„н, R-С-NH-СН-СН 11 2 2 К (Сн СН О) (СН СН O)Ä aÄ, Указанный способ позволяет получать полимеры и изделия из них с хорошими антистатическими свойствами.

Однако при этом их антистатические свойства недостаточно устойчивы к влажной обработке. Удельное поверхностное электрическое сопротивление (рв ) образцов после промывания водой составляет 10 г-10 " Ом при 20й3 С и относительной влажности 65+57..

Цель изобретения вЂ” устойчивость антистатических свойств к влажной обработке.

789561

11оставлс11ная цель достигается ТсМ, что в способе уменьшения электризуемости термопластичных полимеров и изделий из них, в качестве производных амина применяют соли полиэтиленимина н предельных органически11 кислот общей формулы СНэ(СН,)1,СООН, где

n = 0-16.

В качестве таких солей могут применяться, например ацетат-, стеарат-, лаурат-полиэтиленимина и другие. Такие соединения представля- 10 ют собой воскоподобные или мазеобразные вещества от светло-желтого до оранжевого цвета.

При поверхностном нанесении 0,2 вЂ” 4,0%-ных растворов солей полиэтиленимина и предель- д ных органических кислот по предлагаемому. способу р в образцов составляет 3,0 ° 10

1,0 ° 10" Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5%. После погружения образцов вдистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе в течение 2 ч рв полимеров равно

1,4 ° 10 вЂ” 2,6 ° 10 г Ом при 20+3 C и относительной влажности 65+5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства.

Образцы полимеров, полученные по предлагаемому способу, при введении в расплав полимера 0,5 вЂ” 8,0 масс.% солей полиэтиленимина имеют рв 9,0 108 вЂ” 7,0-1010 Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5%, предел текучести при растяжении(от )120 вЂ” 246 кгс/см, разруша-ур ющее напряжение прн растяжении (a> ) 120вЂ”

132 кгс/см и относительное удлинение при разрыве (е ) 230 вЂ” 600%. После промывания образцов путем их погружения в дистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе в течение 2 ч р полимеров составляет 2,0 ° 10 вЂ” 2,0.10" Ом при 20+3 С н относительной влажности 65+5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства.

Одновременно могут применяться целевые добавки вЂ” красители, стабилизаторы, пластифи; каторы и т.д.

Антистатики можно вводить в расплав полимеров обычными способами: на вальцах, в пластосмесителе тяжелого типа или в экструдере.

Пример 1. Лиски диаметром 50 мм и тол1циной 1 мм из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) погружают на 20 с в 0,5%-ный раствор лаурата полиэтиленимина (ЛПЭИ) в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение

2 ч. р обработанных таким способом образцов составляет 7,0 10 Ом прн 20+3 С и ота

1О о носительной влажности 65+5%. После промывания данных образцов путем их погружения в дистиллированную воду на 20 с н сушки на

11 воздухе 2 ч р полимера равно 1,2 ° 10 Ом при

20+3 С и огносите11ьной влажности 65 5ic, т.е. о ° + <: образцы сохраняют антистатические свойства. а

Пример 2. Образцы из полистирола блочного (ПСЬ) обрабатывали 0,5%-ным раствором (ЛПЭИ). р обработанных таким способом образцов составляет 8,2 ° 10 о Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5%. Обработка таких образцов водой проводилась аналогично примеру 1. р полимера равно 2,0 10" Ом при

20+3 С и относительной влажности 65+5%, т.е. образцы сохраняют антистатические свойства, Пример 3. Образцы полиметилметакрилата (11ММА) обрабатывают 0,5%-ным раствором ЛПЭИ в условиях, аналогичных примеру 1. р обработанных таким способом образцов составляет 5,0 ° 10 о Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5%. Обработка образцов водой проводилась аналогично примеру 1. После такой обработки р полимера равно 9,2 ° 10 о Ом при 20+3 C и относительной влажности 65+5%> т.е, образцы сохраняют антистатические свойства.

Пример 4. Образцы полипропилена (ПП) обрабатывают 0,5%-ным раствором ЛПЭИ аналогично примеру 1. р обработанных таким способом образцов составляет 1,0 10 Ом при

1.1

20+3 C и относительной влажности 65+5%. Обработка образцов водой проводилась аналогично примеру 1. После обработки р полимера равно 2,6 ° 10" Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5%, т.е. образцы сохраняют антистатические свойства.

П р н м е р ы 5-10. Соли полиэтиленимина наносят на поверхность полимеров также, как в примерах 1 вЂ” 4. После промывания дистиллированной водой образцы сохраняют антистатические свойства. Результаты приведены в табл.1.

Примеры 11 вЂ” 21 (контрольные). Производные аминов и алкамоны наносят на поверхность полимеров как в примере 1. После промывания образцов дистиллированной водой антистатические свойства полимеров практически утрачиваются.

Пример 22. ПЭНП смешивают с 0,5 масс,% ацетата полиэтиленимина (АПЭИ) на вальцах при 135+5 C в течение 7 мин. Полученные образцы обладают р 7,0 ° 10 о Ом при

20+3 C и относительной влажности 65+5% и имеют о .127 кгс/см, ор 130 кгс/см и е 600%.

После промывания данных образцов путем.их погруже1в1я в дистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе 2 ч. р полимера равно

2,0 ° 10" Ом при 20+3 C и относительной влажности 65+5%, т.е, образцы сохраняют хорошие антистатические и физико-механические свойства. .Пример 23, ПЭВП смешивают с4,0масс%

АПЭИ на вальцах при 155+5 С в течение 7 мии.

Полученные образцы обладают р 8,0 ° 10 Ом при 20+3 C и относительной влажности 65+5% .и имеют о, -39 кгс/см, îр 126 кгс/см и

89561

Таблица 1.

5 ПЭНП

6 ПСБ аурат полиэтил

0,2

8,0-10 а

1 5 ° 10

Ацетат полиэтнленимина

0,5

7 ПП

Валерат полиэтиленимина

То же

8 То. же

4,0- 10ю

1,0

2,3 ° 10

8,0. 10

4,0

0,2

4,3 ° 10

3,0 ° 10

S 0 1013

5,0 10

2,0

13 ПП

3,4. 10

1,2 10

4,0

50 10зз

3,0 ° 10

1,0

S 4.10и

7,1 ° 10

7,0 10

1,3 10 "

2,О

0,5

16 То же То же

17 ПСБ

S,О.10

8,5.10

2,0

5 7 е 2597о. Обработка образца водой проводилась аналогично примеру 22. После такой обработки . р полимера равно 3,0 ° 10 Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические и физикомеханические свойства.

Пример ы 24 вЂ” 29. Соли полиэтиленимйна вводят в массу полимеров по предлагаемому способу как в примерах 22 вЂ” 23. После промывания дистиллированной водой образцы сохраняют антистатические свойства. Результаты приведены в табл. 2.

Пример ы 30 вЂ” 35 (контрольные). Амидоамины и алкамоны вводят в массу полимеров по известному способу, как в примерах 22-23.

После промывания образцов дистиллированной

10 ПММА Стеарат полиэтиленимина

11 ПЭНП Солянокислая соль й-стеароил-N,N-бис- (P-оксиэтил-) этилендн1 Ф амина

/ t

12 ПСБ N-деканоил-N,N-бис(3-оксиэтил-) этилендиамнн

Иодистоводородная соль Й-олеоил-N Pl-бис- (P- (20) оксиэтил) -этилендиа мина

14 ПММА М-нонадеканоил-й,N-бис- (P-оксиэтил) -этнлендиамии

15 ПЭНП N-нафтеноил-N,N-бис- (P-оксиэтил)-этнлендиамин

Алкамон OC-2 (смесь бензолсульфонатов метилдиэтиламинометильных производных диэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов) водой антистатические свойства полимеров практически утрачиваются. Результаты приведены в табл. 2.

Предлагаемый способ улучшает водостойкость антистатических свойств термопластическас полимеров и изделий иэ ннх и может найти применение для обработки термопластичных полимеров пластмассовьи деталей измерительных приборов, радиотехнической аппаратуры, оптических деталей из органического стекла и др., когда по условиям эксплуатации необходимо промывать изделия. Повышение качества антистатических покрытий обеспечивает большую точность измерений и надежность приборов в результате отсутствия накопления зарядов статического электричества.

4,0 10"

50 10ю

9,0 10

5„0 ° 10

5,0 10

7))95) ь ) )!Р))ло )жеHwi. IBO):!. ) ))))имер, ч ия

ПЭНП

Алкамон H (четвертичная аммониевая соль диэтиламинометильных производных диэтиленгликолевых эфиров насыщенных и ненасыщенных высших жирных спиртов с метилбензолсульфонатом) ) 0 ° )0)4

2,0

2,0-)0

19 ПММА То же

2,0

8,0 ° 10

20 То же

0,2

4 )01з

4,0

Таблица 2

При- Полимер, мер

)))0

"1 кгс

Количество антистатика, введенного в полимер, масс, %

Ор кгс р при относительно влажности 65+5%. О

Антистатик г г до промы после пр вания мывания

))аурат полиэтиленимина 1,0!

)ЭНП )4

Лаурат полиэтиленимина 2,0

То же

2,0 10

То же

4,0

120 125 520

ПЭВП

Валерат полиэтиленимина 2,0

5;0 109

То же

8,0

225 120 230

9,8 10 1,6 10 о 122 127 550

ПЭНП

Стеарат полиэтиленимина 4,0

То же

1,0 7,0 10 о 6,0-10 з 115 . 130 560

4,0 3,4 10 о 2,8. 10 з 230 120 280

ПЭВП

То же,е У

N-нонадеканоил-м,N-бис (P-оксиэтил) этилендиамин

ПЭНП

0,5 1,0 - 10" 1,3- 10г4 115 130 550

8,0, 1,3 ° 109 4,3.10 г 208 112 210

ПЭВН

То же

Солянокислая соль N-стеаро1 У ил-N,N-бис- (P-оксиэтил) этилендиамина 4,0

ПЭНИ

SO 10

3,0 ° 10 г

5 8.!0)г

9,0 )0)4

105 115 480

2,0

N-декансил-h(N-бис- (P-оксиэтил) этилендиамин

35 1)Э)Н1 Алкамон ОГ. -2

5,0. 10 а

6,7 ° 10

9,0. 105

6,0 ° 10

1,0. )0

3,0- 10 о

2,0. 10 э

6,0 ° 109

2,0- 109

8,0 !0 о 130 130 550

1,0 )0 126 130 540

1,0 ° 10 246 1 28 320

789561

Способ антистатической обработки термопластичных полимеров путем введения производных амина в массу полимера или нанесением на поверхность, отличающийся тем, что, с целью стабилизации антистатических свойств в условиях влажной обработки, в качестве производных амина применяют соли поСоставйтель В. Балгнн

Техред M Рейвес Корректор Е. Папи

Редактор И. Егорова

Заказ 8995/28

Тираж 725 Подвесное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения лиэтиленнмина и предельных органических кислот общей формулы СНз (СН,)„СООН, где

n * 0-16.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по пластическим массам. М., "Химия", 1969, т.2, с. 445.

2. Авторское свидетельство СССР й"- 484238, кл. С 09 К 3/16, 04.07.74 (прототип).