Способ уменьшения электризуемости термопластичных полимеров

(22) Заявлено 16.03,73 (21) 1895885/23-5с присоединением заявки МеГосударственнцв комитет Совета Министров СССпо делам изобретенийи открытий. И. Василенок В. А. Сержанина 71) Заявител 54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ЭЛЕКТРИЗУ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРО 2 Предлагаемое изобретение относится к способу уменьшения электризуемости термопластичных полимеров путем нанесения на их поверхность или введения в массу солей азот- содержащих соединений. 1антистатическая обработка полиолиэтилена водными растворами тиламмонийхлорида, стеарилтриийхлорида, дилаурилдиметилам а, лаурилметилдиоксиэтилама, лаурилметилдиоксипропиламульфата. В этом случае удельностное электрическое сопрообразцов полимеров при темпера и относительной влажности 65% еличине порядка 10 - 10" ом. Предлагается способ уменьшения электризуемости термопластичных полимеров (напри мер, полиэтилена, полипропилена, полистирола, полибутадиенстирола, полиметилметакрилата, полиакрилонитрилбутадиенстирола) путем нанесения на поверхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммо ния, сущность которого заключается в том, что для улучшения антистатических свойств полимеров в качестве солей четвертичных соединений аммония применяют бис-соли общей формулы 3 11 - ,килениминовый- СНаС калНСНзСНг -й радикалзО) СН 2 -лиоксиэтиленов- СН 2(СНт= 5 - 20) 0 ( Известнастирола и плаурилтримеметиламмонмонийхлоридмонийхлоридмонийметилсное поверхтивление р.туре 20 Сравняется в где К 1 - нафтенильный радикал (остаток нефтеновых кислот) или алкильный радикал К - алкильный радикал С 1 - С 4 или полиоксиэтильный радикал - (СН 2 СНО),Н;Кз - алкильный радикал С 1 - С 4 или полиоксиэтильный радикал - (СН 2 - СН 20) Н (где х+у= 1 - 30);К 4 - алкиленовые радикалы в СН в СНа в , СНз - СНз - СНе - СНе, - СН - СН 2 - СНв -- СН 2 - СН 2 - СН 2 - ,3А- =2 С - , 2 Вг, 21 - , 2 ХОз - , 2 С 104504, 2 СНз 804, 2 (СНз) аРО 4, 2 СзНзЯОзили ацильный радикал 2 - ОСО(СН),СНз (гдеи=1 - 16).Например, полученные образцы полиэтилена низкой и высокой плотности по предлагаемому способу при введении в массу полимера бис-солей четвертичных соединений аммония имеют р,9,7 10 - 7,О 10 ом при температуре 20-1-3 С и относительной влажности 65-5% и имеют предел текучести при растяжении (о,) 105 - 245 кгс/см, предел прочности при растяжении (ор) 110 - 130 кгс/см и относительное удлинение при разрыве (в) 155 - 600 о/оПри поверхностном нанесении бис-солей четвертичных соединений аммония по предлагаемому способу на полимеры р, образцов составляет 8,9 10 - 6,0 10 ом при температуре 20-3 С и относительной влажности65:Е 5 о/оПрименяемые по предлагаемому способубис-соли четвертичных соединений аммония проявляют более высокий антистатический эффект при обработке полиэтилена низкой и высокой плотности по сравнению с наиболееэффективными промышленными антистатиками типа алкамонов (р,2,0 10 - 1,1 10" ом приповерхностном нанесении, 3,3 10" ом и болеепри введении в массу полимера),бис-Соли четвертичных соединений аммония наносятся на поверхность полимеров из растворов концентрации 0,1 - 3,0 вес.% или вводятся в массу полимеров в количестве 0,5 - 6,0 вес./оВведение бис-солей четвертичных соединений аммония в расплав полимеров возможно обычными способами; на вальцах, в пластосмесителях типа Бенбери или в экструдере.П р и м ер 1. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 0,5/о-ный раствор этилен - бис-(диоксиэтилнафтениламмонийбромида) в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток; р, обработанных таким способом образцов 1,2 10 ом при температуре 20+. 3 С и относительной влажности 65:1:5 о/оП р и м е р 2, Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена высокой плотности погружают на 20 сек в 1,0 о/о-ный раствор тетраметилен - бис - (метилоксиэтилнафтениламмонийхлорида) в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток; р, обработанных таким способом образцов составляет 7,1 10 ом при температуре 204-3 С и относительной влажности 65-5%.П р и м е р 3. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на 20 сек в 2%-ный раствор гексаметилен-бис(бутилоксиэтилнафтениламмонийхлорида) в этиловом спирте и затем сушат при комнат 5101520 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4ной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток; р, обработанных таким способом образцов составляет 4,3 10 ом при температуре 20-1-3 С и относительной влажности 65-5 о/оПример 4. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полистирола погружают на 20 сек в 3/о-ный раствор параксилен-бис- полиоксиэтил (на 30 моль) нафтениламмонийиодида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток; р, обработанных таким способом образцов 1,0 10 ом при температуре 20:ЕЗС и относительной влажности 65+ 5 о/оП р и м е р 5, Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 2%-ный раствор диэтиленимин - бис-(диметилоктадециламмонийбромида) в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток; р, обработанных таким способом образцов 6,0 10 ом при температуре 20-3 С и относительной влажности 655 о/оП р и м ер 6. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полибутадиенстирола погружают на 20 сек в 2/,-ный раствор полиоксиэтилен (на 5 моль) -бис- (метилбутилоктадециламмонийхлорида) в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток; р, обработанных таким способом образцов 2,4 10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65 5%.П р и м е р 7. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиакрилонитрилбутадиенстирола погружают на 20 сек в 2%-ный раствор полиоксиэтилен(на 20 моль) -бис-(диметилоктадециламмонийхлорида) в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение суток; р. обработанных таким способом образцов 1,7 10 ом при температуре 20:ЕЗС и относительной влажности 65 5 о/о,П р и м е р ы 8 - 25. бис-Соли четвертичных соединений аммония наносят на поверхность полимеров так же, как в примерах 1 - 7. Результаты приведены в таблице. П р и м е р 26. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 0,5 вес.% диэтиленимин-бис-(диоксиэтилнафтениламмонийацетата) на вальцах при температуре 135-5 С в течение 7 мин; р, полученных образцов 9,8 10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65-5%, от 120 кгс/смз, ор 110 кгс/смз, в 600 о/о.П р и м е р 27. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 1 вес./, полиоксиэтилен(на 10 моль) - бис- (дибутилнафтениламмонийметилсульфата) на вальцах при температуре 135-+5 С в течение 7 мин; р, полученных образцов 2,0 10 ом при температуре 20=3 С и относительной влажности 655%, о, 115 кгс/смз, ор 125 кгс/смз, е 550%.454223 Удельное поверхностное сопротивление полимеров при поверхностном нанесении бис-солей четвертичных соединений аммонияКонцентрация раствора антистатика, вес, % Полимер Антистатик р,е ом Полиэтилен низкой плотпост То же Гексаметилен-бис- (диокснэтплоктплам мопийнитрат)Диэтиленимин-бис-полиоксиэтил(на 1 О моль)октиламмонийнитрат) Тетраметилен-бис-(диметилцетиламмонийперхлорат)Паряксилен.бис-(диокспэтнлнафтениламмонийперхлорат)Гексаметилен-бис-(лиметилоктадецпламмоний) сульфатПолиоксиэтилен(на 10 моль) -бис- (дибутилняфтсниламмонийметилсхльфят) Гексяметилен-бис-(диоксиэтилоктадециламмопийдиметилфосфат)Диэтиленимин-бис- (диоксиэтилнафтеииламмонийдиметилфосфят)Тетраметилен-бис- (диметилцетилам мои ий.бензосульфонат)Диэтиленимин-бис-(диоксиэтилнафтениламмонийацетат)Гексаметилен-бис.(диокснэтилокталепиламмониибутират)Гексаметилен-бис-(диметилоктиламмонийстеарат)Диэтипенимин-бис-(полиоксиэтиленГпз 1 О поль) о "тиляммонийнитрят 1Полиоксиэтиле", (на 10 моль) -бссс- (либутилняфтеппламмоннйметилсульфат) Диэтиленимин-бис-(лиоксиэтилнафтепнляммонийдиметилфосфат) 10 12 Полиэтилен высо кои плотности То же13 14 Полистирол Полистирол 15 2 16 Полиметилметакри.пат То же 17 18 0,5 ПолипропиленТо же 19 2,0 20 1,0 Полибутялиенсти рол То же2,0 21 0,1 22 ПолиакгнлонитркбутялиенстиролТо же 3,9 10 6,0 10 6,0 107 01 23 Тетраметилен.бис-(диоктилцетиламмонийбензосульфонат)Диэтиленимин-бис-(диоксиэпглнафтениламмонийацетат)То же 0,1 24 25 П р и м ер 31. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 6 вес.% гексаметилен-бис- (диметилоктиламмонийстеарата) на вальцах при температуре 155+5 С в течение 7 мин;5 р, полученных образцов 7,0 1 Оз ом при температуре 20.+3 С и относительной влажности 65+.5%, о, 210 кгс/см, е 155%.П р и м е р 32. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 2 вес.% гексаметилен -бис- (диоксиэтилоктадециламмонийбутирата)на вальцах при температуре 1551-5 С в течение 7 мин; р, полученных образцов 7,0 10 ом при температуре 20-1-3 С и относительной влажности 65+5%, от 240 кгс/смз, ор 15 130 кгс/см-", е 230%. Предмет изобретения Способ уменьшения электризуемости термо пластичных полимеров путем нанесения наповерхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммония, отличаюгци й ся тем, что, с целью улучшения антиста. П р и м е р 28. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 2 вес.% диэтиленимин-бис-(диметилоктадециламмонийбромида) на вальцах при температуре 1355 С в течение 7 мин; р, полученных образцов 9,7 107 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65+ 5%, о, 105 кгс/см, ор 130 кгс/смз, е 520%,При мер 29. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 1 вес,% гексаметилен-бис(диоксиэтилоктадециламмонийдиметилфосфата) на вальцах при температуре 155+5 С в течение 7 мин; р, полученных образцов 2,6 10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65+5%, о, 245 кгс/см 2, ор 130 кгс/см 2, е 280%,При мер 30. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 4 вес.% гексаметилен- бис - (бутилоксиэтилнафтениламмонийхлорида) на вальцах при температуре 155-1-5 С в течение 7 мин; р. полученных образцов 3,0 10 ом при температуре 20+-3 С и относительной влажности 655%, о, 220 кгс/см-, ор 115 кгс/см, е 185%. 8,0 10 1,7 10 а 1,0 109 9,6 10 7,1 10 5,9 10 4,0 10 1,8 10 2,6 10 8,9 10 7,0 10 а 6,0 10 4,0 10 а 3,8 10 5,4 10Корректор Е. Рогайлипа Заказ 161/11 Изд.232 Тираж 565 11 одписнос ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 тическпх свойств полимеров, в качестве солейчетвертичных соединений аммония применяготбис-соли общей формулы где К,нафтенильный радикал или алкильный радикал Сз - С 1 з;Кг - алкильный радикал С - С 4 или полиоксиэтильный радикал - (СНгСНгО) Н;Кз - алкильный радикал С 1 - С 4 или полиоксиэтильный радикал - (СНг - СНгО) Н (где х+у=,1 - ЗО);К 4 - алкиленовые радикалы - СНг - СНг - , - СНг - СНг - СНг - СНг, - СНг - СНг - СНг -- СНг - СНг - СНг - , - СНгСНгМНСНгСНг -16или полиоксиэтиленовый радикал А=2 С 1 - , 2 Вг, 21 - , 2 ИОз - , 2 С 10 - ,504, 2 СНз 504, 2(СНз) гР 04, 2 СзНз 50 з или анильный радикал 2 - ОСО(СНг) СНз 20 (где а=1 - 16).