411099

О П И С А Н И Е 4 И 099ИЗОВРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоцивлистическихРеспубпик Зависимое от авт,Заявлено 15.11.1972с присоединением видетельсчваявкиГосударственный комете Совета Министров СССР па делам изаоретений и открытийиврите УДК 678.073.04(088.8) 2"-" " бликовано 15,1,1974. Бюллетеньа опуоликования описания 24 Х.197 Дат л,вторызобретениявит ПОСОБ ДЕЭЛЕКТРИЗАЦИИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫ ПОЛ ИМ ЕРОВо предлагаеизации поли- а поэтому об. стью по сравПредлагаемое изобретение относится к спо собу понижения электризации полимеров путем нанесения на них или введения в массу имидазолиновых соединений.Известен способ понижения электризации полиэтилена низкой плотности с помощью солей, полученных взаимодействием 1-гидроксиэтил-гептгдецил-имидазолина с соляной, серной или стеариновой кислотой. Однако полимерные образцы, получаемые по указанному выше известному способу, обладают относительно невысокими антистатическими свойствами (удельное поверхностное сопротивление р з составляет 1,6 10"- - 6,7 10" ом при температуре 20 С и относительной влажности 65%).Предлагают способ понижения электризации полимеров (например, полиэтилена, полистирола, полиметилметакрилата, полиакрилонитрилбутадиенстирола)путем нанесения на поверхность или введения в массу имидазолиповых соединений, заключающийся в том, что, с целью улучшения антистатических свойств полимеров, в качестве имидазолиновых соединс ний примсняют соединение общей формулы гд Я - алкильный радикал Св - Сп,К - группы - СИ или СООТГ",где Р" - алкильный радикал С 1 - Се.Полученные образцы полиэтилена низкой и высокой плотности по предлагаемому способу при введении в массу полимера 1-цианэтил- алкил-имидазолипов и 1-алкилкарбоксиэтил-алкил-имидазолинов обладают рз 5,9 10 е - 4,5 10" ом при температуре 203 С и относительной влажности 65+-5% и полупериодом утечки заряда (т) 0,5 - 18 сек при температуре 20-+3 С и относительной влажности 50 - 60% и имеют предел текучести при растяжении (от) 127 в 2 кг/см 2, предел прочности при растяжении (т) 117 - 139 кг/см и относительное удлинение при разрыве (в) 70 - 670%. При поверхностном нанесении 1-цианэтил- 20 алкил-имидазолинов и 1-алкилкарбоксиэтил 2-алкил-имидазолинов по предлагаемому способу на полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, полиакрилонитрилбутадиенстирол о з образцов составляет 2,0 101 с - 25 3,6 10 ом при температуре 20+3 С и относителыюй влажности 65+.5% и т 2,0 - 5,5 сек при температуре 203 С и относительной влажности 50 - 60%.Антистатики, используемые п30 мому способу понижения электрмеров, не растворяются в воде,ладают повышенной водостойконению с наиболее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонов, растворимыми или смешивающимися. Кроме того, образцы полиэтиленов, полученные по предлагаемому способу при введении антистатиков в массу полимера, обладают более высокими антистатическими свойствами по сравнению с полимерными образцами, в которые введены промышленные антистатики типа алкамонов.Таким образом, предлагаемый способ понижения электризации полимеров обеспечивает получение образцов с хорошим и отличным антистатическим эффектом.П р и м е р 1, Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиакрилонитрилбутадиенстирола погружают на 20 сек в 2/,-ный раствор 1-цианэтил-пентил-имидазолина в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в течение 1 суток под углом 45. р з обработанных таким способом образцов составляет 2,0 10" ом при температуре 203 С и относительной влажности 65+ 57 с.П р и м е р 2, Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 2-ный раствор 1-цианэтил-гептил-имидазолина в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в течение 1 суток под углом 45, рз обработанных таким образом образцов составляет 3,3 10" ом при температуре 20-+3 С и относительной влажности 65-(-5/с.П р и м е р 3, Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 2/о-ный раствор 1-цианэтил-октил-имидазолина в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в течение 1 суток под углом 45. рз обработанных таким способом образцов составляет 3,6 10" ом при температуре 20+-3 С и относительной влажности 65.+55, и т 2,7 сек при температуре 20+-3 С и относительной влажности 50 - 60 .П р и м е р 4. Дискц диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полистирола погружают па 20 сек в 2-ный раствор 1-цианэтил-нонил-имидазолина в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в течение 1 суток под углом 45. рз обработанных таким способом образцов составляет 1,9 10" ом при температуре 20-1-3 С и относительной влажности 65-1-5%.П р и м е р 5, Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 2 -ный раствор 1-цианэтил-нонил-имидазолина в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток. рз обработанных таким способом образцов составляет 1,610" ом при температуре 20+ 3 С и относительной влажности 655/.П р и м е р 6. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из йолиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 2/-ный раствор 1-цианэтил-нонил-имидазолипа в этиловом 5 1 О 15 Ю 25 30 35 4 О 45 зо 55 60 65 спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток. о з обработанных таким способом образцов составляет 2,3 10" ом при температуре 20+-3 С и относительной влажности 65+5/о и т 5,5 сек при температуре 20+-3 С и относительной влажности 50 - 60.П р и м е р 7. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена высокой плотности погружают на 20 сек в 2 -ный раствор 1-цианэтил-попил-имидазолина в эиловом спирте и затем сушат при компактной температуре под углом 45 в ечение 1 суток. о з обработанных таким образом образцов составляет 2,5 10" ом при температуре 20+-3 С и относительной влажности 65-+5% и т 4,8 сек при температуре 20+ 3 С и относительной вл аж ности 50 - 60 7 о .П р и м е р 8. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиакрилофитрилбутадиенсчирола погружают на 20 сек в 27,-ный раствор 1-цианэтил-гептадецил-имидазолипа в э ч и- ловом спирте и зачем сушат при комнатной температуре под углом 45 в ечение 1 суток. р з обработанных таким образом образцов составляет 2,6 10" ом при температуре 20+-3 С и относительной влажности 65-+5 " .П р и м е р 9. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрила;а погружают на 20 сек в 2-ный раствор 1-ме" илкарбоксиэтил-пептил.имидазолипа в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток, р з обработанных таким способом образцов составляет 1,2 1 О" ом при температуре 20 -+3 С и относительной влажности 65+5 .П р и м е р 10. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полистирола погружают на 20 сек в 2 Ъ-ный раствор 1-метилкарбоксиэтил-гептил-имидазолипа в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток, рь обработанных таким способом образцов составляет 1,1 10" ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65-+5%.Г 1 р и м е р 11, Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полистирола погружают на 20 сек в 2%-ный раствор 1-метилкарбоксиэтил-октил-имидазолипа в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток. рз обработанных таким способом образцов составляет 8,3 10 И ом при температуре 20+.3 С и относительной влажности 65+-5 .П ри и е р 12. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 27,-ный раствор 7-метилкарбоксиэтил-попил-имидазолина в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в гечениесуток. о з обработанных таким способом образц.ь составляет 2,0 10" ом при температуре 20+ + 3 С и относительной влажности 65, 57 о.П р и и е р 13. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой пло; 5ности погружают ца 20 сек в 2%-ный раствор 1-метилкарбоксиэтил-нонил-имидазолина в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток, оз обработанных таким способом образцов составляет 1,3 1011 ом при температуре 20+.3 С ц о носительной влажности 65-+5% и полупериод утечки заряда (т) 2 сек при температуре 20+ 3-С и относительной влажности 50 - 60%.П р и м е р 14. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена высокой плотности погружают ца 20 сек в 2%-ный раствор 1-метилкарбоксиэтцл-нонил-имидазолина в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток. рз обработанных таким способом образцов составляет 1,3 10" ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65-+5% и т 2,7 сек при температуре 20+-3 С и относительной влажности 50 - 60%.П р и м е р 15. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиакрилоцитрилбутадиецстирола погружают на 20 сек в 2%-ный раствор 1-нонилкарбоксиэтил-пецтил-имидазолина в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток. рз обработанных таким способом образцов составляет 2,6 10" ом при температуре 20-1-3% и относительной влажности 65-ь 5%,П р и м е р 16. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиакрилоцитрилбутадиецстирола погружают ца 20 сск в 2%-цый раствор 1-нонилкарбоксиэтил-гептадецил-имидазолина в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение 1 суток. рз обработанных таким способом образцов составляет 7,0 10 И ом при температуре 20-+3 С и относительной влажности 65+5%.П р и м е р 17. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 2,0 вес. % 1-циацэтил-гепчил-имидазолина на вальцах при чемпературе 135 5 С в течение 7 миц. Полученные образцы обладают рз 4,1 10" ом при температуре 20 й 3 С и относительной влажности 65-+ -+5% и т 7 сек при температуре 20+3 С и относительной влажности 50 - 60% и имеют от, ор и в соответственно 130 кг/см, 129 кг/см и 630%П р и и е р 18, Полиэтилен низкой плотности смешивают с 2,0 вес. % 1-цианэтил-октил- имидазолица на вальцах при температуре 135+5 С в течение 7 мин, Полученные образцы обладают рз 3 10" ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65+.5% и т 4,3 сек при температуре 20-+3 С и относительной влажности 50 - 60% и име.от от, оч и е соответственно 139 кг/см, 132 кг/см-" и 329%,П р и м е р 19, Полиэтилен высокой глотцости смешивают с 2,0 вес. % 1-циацэтил-октил-имидазолина на вальцах при темпераТуре 155+-5 С в течение 7 миц, Полученные411099 120 кг/см- и 152%. 65 образцы обладают оз 4,5 1011 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности65.+5% и т 18 сек при температуре 20+3 С иотносительной влажности 50 - 60% и имеют5 от, о и в соответственно 254 кг/см-, 124 кг/сми 110/П р и м е р 20. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 2,0 вес. % 1-цианэтил-ноцил-имидазолина на вальцах при темпера 10 туре 1355 С в течение 7 мин. Полученныеобразцы обладают о з 2,2 10" ом при температуре 20+3 С и относительной влажности65-+5% и т 1,6 сек при температуре 20-+-3 Си относительной влажности 50 - 60% и имеют15 от, ор и е соответсвенно 127 кг/см, 126 кг/см-и 578%,П р и м е р 21. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 2,0 вес. % 1-циацэтил-цонил-имидазолина на вальцах при температу 20 ре 155+-5 С в течение 7 миц. Полученные образцы обладают рз 2,8 10" ом при температуре 20+.3 С и относительной влажности65+ 5% и т 12,3 сек при температуре 20+ 3 Си относительной влажности 50 - 60% и имеют25 от и е соответственно 248 кг/см- "и 70%.П р и м е р 22. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 2,0 вес. % 1-метилкарбоксиэтил-гептил-имидазолица на вальцах притемпературе 135+-5 С в течение 7 миц. Полузо чеццые образцы обладают оз 2,1 10 И ом при.смпературе 20+3 С ц относительной влажности 65-+.5% и т 1,0 сек при температуре20+3 С ц оч носительной влажности 50 - 60%и имеют от, ор и в соответственно 129 кг/см-,55 130 кг/см- и 660%.П р и м е р 23. Полиэтилен высокой плотности смешиваюч с 2,0 вес. % 1-метилкарбоксцэил-гептил-имидазолина ца вальцах притемпературе 155-+5 С в течение 7 мин, Полу 40 ченцые образцы обладают рз 1,9 10" ом причемпературе 20+3 С и относительной влажности 65-5/о и т 5,7 сек при температуре20+-3 С и относительной влажности 50 - 60%и имеют от, ор и в соответственно 253 кг/см-,45 123 кг/см" ц 207%.П р и м е р 24. Полиэтилен низкой плотцосчцсмешивают с 2,0 вес. % 1-метилкарбоксцэтил 2-октил-имидазолина ца вальцах при 135++-5 С в течение 7 мин. Полученные образцы50 обладают р з 5,9 10 ом при температуре20+-3 С и относительной влажности 65-5% ич 0,5 сек при чемпературе 20+.3 С ц относительной влажности 50 - 60% и имеют ог, ои е соответственно 130 кг/см, 132 кг/см-" и55 585%.П р и м е р 25. Полиэтилен высокой плсчцости смешивают с 2,0 вес. % 1-метплкарбоксиэтил-ок 1 чл-имидазо.чипа ца вальцах прп.емцературе 155-+-5 С в течение 7 мцц. Полу 60 чеццые образцы обладают рз 2,3 10" ом причемпературе 20+-3 С и отцосиечьцой влажности 65+-5% и т 17 сек при температуре20+3"С и относительной влажцостн 50 - 60%и имеют от, ор и е соответственно 258 кг/см-,411099 Предмет изобретения 10 20 М Ксн,сн,в Составитель Л, Кулакова Редактор Л. Новожилова Техред Е. Борисова Корректор Т. Гревцова Заказ 114/10 Изд"о195 Тираж 565 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 П р и м е р 26. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 2,0 вес. % 1-метилкарбоксиэтил-попил-имидазолина на вальцах при температуре 135+5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают рз 2,7 10 го при температуре 20+ 3 С и относительной влажности 65+:5 о/о и т 0,7 сек при температуре 20+3 С и относительной влажности 50 - 60 о/о и имеют ат, а и е соответственно 137 кг/см, 137 кг/см и 670%.П р и мер 27. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 2,0 вес, % 1-метилкарбоксиэтил-нонил-имидазолина на вальцах при температуре 155+5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают рз 1,2 10" ом при температуре 20+.3 С и относительной влажности 65+5% и т 10 сек при температуре 20-1-3 С и относительной влажности 50 - 60% и имеют ст, ор и в соответственно 264 кг/см, 117 кг/см и 83%,.Исходные полимеры без антистатиков обладают рз)4,0 10" ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65+5%.Полиэтилен низкой и высокой плотности без антистатика имеют т 6300 сек, 5500 сек соответственно.Предлагаемые имидазолиновые соединения не вступают в химическое взаимодействие с полимерами. Имидазолиновые соединения наносят на поверхность полимеров при концентрации 0,5 - 3,0 вес. % (предпочч ительно 1,0 - 2,0 вес.%) или вводят внутрь полимеров в количестве 0,5 - 6,0 вес. % (предпочтительно 1 - 4 вес. %),Способ диэлектризации термопластичныхполимеров путем нанесения на поверхность или введения в массу имидазолиновых соединений, отличающийся тем, что, с целью 15 улучшения антистатических свойств полимеров, в качестве имидазолиновых соединений применяют соединения общей формулы 25 где Я - алкильный радикал Сз - С 7,К - группы - СХ или СООК",где Я" - алкильный радикал С - С 9.