Способ придания антистатических свойств термопластичным полимерам

пц 44652 Союз Советских Социалистических Республик22) Заявлено 16,03.73 (21) 1895892/23-5 присоедипени заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР ио делам изобретенийи открытий(32) ПриоритетОпубликовано 15,10,74, Бюллетень38 678,073 (088,8) 3) Дата опубликовани исан 72) Авторы изобретения И, Василенок, Б. А, Коноплев, В, Н. Лагунова, С, Ф. Наумова и М, И, Маковецкий(54) СПОСОБ ПРИДАНИЯ АНТИСТАТИЧЕСКИХ СВОИСТ ТЕРМО ПЛАСТ ИЧ Н ЪМ ПОЛ И МЕРАМ2 к способу придани ермопластичным п на поверхность ил четвертичных соед ичин Изобретение относится антистатических свойств лимерам путем нанесени введения в массу солей нений аммония. нтистатиолимерамлену, по- даропрочпутем ная в массуония, залучш качест ммония либи Известна антистатическая обработка стирола и полиэтилена водными раста лаурилтриметиламмонийхлорида, стеар метиламмонийхлорида, дилаурилдимет монийхлорида, лаурилметилдиоксиэтил нийхлорида, лаурилметилдиоксипропил нийметилсульфата, В этом случае р, обр полимеров при температуре 20 С и о поли- орами илтри- илам- аммо- аммоазцов тносительной влажности 65% равняется порядка 10 - 10" Ом.Предлагается способ придания а ческих свойств термопластичным п (например, полиэтилену, пол ипропи листиролу, полиметилметакрилату, у ному полистпролу марки ПС-СУ) несения на поверхость пли введени солей четвертичных соединений амм ключающийся в том, что, с целью у антистатических свойств полимеров, ве солей четвертичных соединений применяют полисолп аммония или п ли аммония обшей формулыгде К, - нафтенильный радикал (остаток нафтеновых кислот), алкильный радикал С - Сз или полиоксиэтильный радикал - (СНзСНзО) хН; йз - алкильный радикал С, С 4 или полиоксиэтильный радикал - (СНзСНзО) Н; Йз - алкильный радикал С, - С 4 или полиоксиэтильный радикал - (СНзСНзО) Н х+у+г= 1 - 30, а=20 - 40; и= =10 - 20;А-= С 1-, Вг - , 1-, ХОз, СН,50 а,(СН)зР 04СНЗОз или ацильный радикал,-ОСО(СНз) рСНз, в котором р=0 - 16. Образцы полиэтилена низкой и высокойплотности, полученные согласно предлагаемому способу при введении в массу полимераполисолей или полибиссолей четвертичныхсоединений аммония, обладают р,5,0 10 -- 2,5 10" Ом при температуре 20+.3 С и относительной влажности 65+.6% и имеют пределтекучести при растяжении (о,) 85 - 215 кгс/см,предел прочности при растяжении (ор)100 -в 1 кгс/смз и относительное удлинение приразрыве (в) 70 - 490%,При поверхностном нанесении пол исолейили полибиссолей четвертичных соединенийаммония согласно предлагаемому способу наполимеры р, образцов составляет 3,0 10 -- 3,0 10 Ом.Здесь и далее значения р, приводятся притемпературе 20-3 С и относительной влажности 655%.Применяемые согласно предлагаемому способу полисоли или полибиссоли четвертичныхсоединений аммония обладают повышеннойводостойкостью, плохо растворяются в воде ипроявляют более высокий антистатический эффект при обработке полиэтилена низкой ивысокой плотности по сравнению с наиболееэффективными промышленными антистатиками типа алкамонов, которые растворимы вводе или смешиваются с ней (р,2,0 10 - 1,110" Ом при поверхностном нанесении;3,3 1 Оз Ом и более при введении в массу полимера).Полисоли или пол ибиссоли четвертичныхсоединений аммония наносят на поверхностьполимеров из растворов концентрации0,1 - 3,0 вес. % или вводят в массу полимеровв количестве 2,0 - 10,0 вес. %.Введение полисолей или полибиссолей четвертичных соединений аммония в расплав полимеров возможно обычными способамина вальцах, в пластосмесителях типа Бенбери или в экструдерах.П р и м е р 1. Диски диаметром 50 и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотностипогружают на 20 с в 2%-ный раствор поли(винилбензилтриметиламмонийхлорида) в этиловом спирте и затем сушат при комнатнойтемпературе в вертикальном положении в течение суток р, обработанных таким способомобразцов составляет 5,4 10" Ом,П р им ер 2, Диски диаметром 50 и толщиной 1 мм из полиэтилена вь.сокой плотности погружают на 20 с в 2%-ный раствор поли (винилбензилтрнметиламмонийхлорида) вэтиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении втечение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 3,6 10 Ом.П р и м е р 3. Диски диаметром 50 и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на15 20 с в 2%-ный раствор поли(винилбензилтриметнламмонийхлорида) в этиловом спирте изатем сушат при комнатной температуре ввертикальном положении в течение суток.р, обработанных таким способом образцовсоставляет 5,9 10 Ом.П р и м е р 4. Диски диаметром 58 и толщиной 2 мм из полистирола погружают на20 с в 2%-ный раствор поли(винилбензилтриметиламмонийхлорида) в этиловом спирте изатем сушат при комнатной температуре ввертикальном положении в течение суток,р. обработанных таким способом образцовсоставляет 1,4 10 Ом.П р и м е р 5. Диски диаметром 58 и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 с в 2%-ный раствор поли(винилбензилтриметиламмонийхлорида) в этиловомспирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течениесуток, р, обработанных таким способом образцов составляет 8,0 10 Ом. П р и м е р 6, Диски диаметром 58 и толщиной 2 мм из ударопрочного полистирола4 О марки ПС-СУз погружают на 20 с в 2%-ныйраствор поли(винилбензилтриметиламмонийхлорида) в этиловом спирте и затем сушатпри комнатной температуре в вертикальномположении в течение суток. р, обработанных45 таким способом образцов составляет2,3 10 Ом,П р и м е р 7 - 38. Полисоли или полибиссоли четвертичных соединений аммония наносят на поверхность полимеров так же, как впримерах 1 в , Результаты приведены втабл, 1,П р и м е р 39. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 6 вес, % поли(тетрагидронафтилметилептриметиламмонийхлорида) навальцах при температуре 135+.5 С в течение7 мин. Полученные образцы обладаюто,2,5 10" Ом и имеют о 90 кгс/см, ор105 кгс/смз и з 300%.П р и м е р 40. Полиэтилен низкой плотности смешивают с б вес. % поли(винилбензилтриметиламмонийхлорида) технического навальцах при температуре 135+ 5 С в течениемин. Полученные образцы обладают р,9,110 Ом и имеют о, 95 кгс/см, ор 110 кгс/сми з 320%.446521 6Таблица 1 Концентрация раствора соли, вес,Пример р ом 2,0 2,0 2,0 10 0,5 0,1 12 2,0 13 2,0 14 2,0 15 2,0 16 0,1 17 3,3 10 6,8 10 1,0 10 8, 7 10 1,0 10 2,0 18 2,0 19 З,О 20 1,0 2,0 21 Полип ропилен 22 8 8 10 1,3 10 4,5 10 3,0 10 ф 2,0 2,0 23 2,0 2,0 25 9,0 10 ф 6,9 10 1,0 10 ф 1,0 0,5 0,1 62728 Полистирол 3,0 10 6,1 10 2,0 29 2,0 30 Полисоль или полибиссоль аммония Полиэтилен низкой плотности Поли (винилбензилтриметиламмонийхлорид) (технический продукт)Поли (тетрагидронафтилметилентриметиламмонийхлорид)Поли винилбензилтетрагидронафтилметиленбис-(триметиламмонийхлорид)Поли (винилбензилди-н-бутилоктадециламмонийхлорид)Поли (винилбензилнафтенилметилоксиэтиламмонийхлорид)Поли (винилбензилтриполиоксиэтил (на 30 моль) аммонийхлоридПоли (тетрагидронафтилметилендиметилоктадециламмонийхлорид)Поли (тетрагидронафтилметилеидиоксиэтилоктадецнламмонийхлорид)Поли винилбензилтетрагидронафтилметиленбис-(диоксиэтилнафтениламмонийхлорид)Поли винилбензилтетрагидронафтилметиленбис-триполиоксиэтил (на ЗО моль) аммонийхлоРид) Полиэтилен высокой плотности Поли (винилбензилтриметиламмонийхлорпд) (технический продукт)Поли (тетрагидронафтилметилендиметилоксиэтиламмонийбромид)Поли (винилбензилдиоксиэтилоктадециламмониййодид)Поли винилбензилтетрагидронафтилметиленбис-(метил-н-бутилоксиэтиламмонийбромид)Поли винилбензилтетрагидронафтилметиленбио-октадецилдиполиоксиэтил (на 20 моль) аммонийнитрат446521 Продол жеп ие табл, 1 Концентрация раствора соли, вес, о Полисоль или полибиссоль аммония Пример р ом 3,0 10 2,0 Поли винилбензилтетрагидронафтилметиленбис-(диоксиэтилоктадециламмонийдиметилфосфат) 31 ПолиметилметакрилатПоли (винилбензилтриметиламмонийхлорид) (технический продукт)Поли (тетрагидронафтилметилендиметилокси. этиламмонийбензосульфонат)Поли (винилбензилдиоксиэтилоктадециламмо, нийбензосульфонат)Поли (винилбензилдноксиэтилоктадециламмо-. нийдиметилфосфат) 2,0 2,0 33 2,0 2,0 Ударопрочный полистирол ПС-СУ Поли (винилбензилтриметиламмонийхлорид) (технический продукт)Поли (тетрагидронафтилметилендиметилоксиэтиламмонийацетат)Поли (винилбензилдиоксиэтилнафтениламмонийбутират)Поли винилбензилтетрагидронафтилметиленбис-(диоксиэтил-н-бутиламмонийстеарат)Поли (винилбензилдиоксиэтилоктадециламмонийдиметилфосфат) 2,0 36 2,0 37 2,0. 36 2,0 37 38 1,0 Таблица 2 Количество соли, введенной в полимер,вес. %Полисоль или полибиссоль аммонияПример кгс ом кгс смз см 1 Полиэтилен низкой плотности 100 1,5 10 7,0 10 5,0 10 10 85 490 2,0 130 115 120 4,0 110 Полиэтилен высокой плотности 46 10 2,0 109 8,7 10 в 1,1 10 165 70 47 160 215 48 190 210 П р и м е р 42. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 8 вес. % поли(виннлбензнлтриметнламмонийхлорнда) технического на вальцах при температуре 55+.5 С в тече 5 ние 7 мин. Полученные образцы обладаютр, 5,6 10 Ом и имеют о, 175 кгс/см и в 95%. Поли (винилбензилтриметиламмонийхлорид) (технический продукт) Поли(винилбензилдиоксиэтилоктадециламмонийдиметилфосфат)Поли винилбензилтетрагидронафтилметиленбис (диоксиэтилнафтениламмонийхлоряд) Поли (винилбензилтриметиламмонийхлорид) (технический продукт)Поли (винилбензилдиоксиэтилнафтениламмонийбутират)Поли винилбензилтетрагидро. нафтилметиленбис-октадецилдиполиоксиэтил (на 20 моль) аммонийнитрат) П р и м е р 41. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 8 вес. Оо поли(тетрагндронафтилметилентриметиламмоннйхлорнда) на вальцах при температуре 155+.5 С в течение 7 мнн, 11 олученные образцы обладают р, 8,0 10 Ом и имеют о, 180 кгс/см и в 100%. 1,3 10 5 0,10 в 1,4 1 О 8,7 1 О 1,4 10 Э 1,0 10 4,0 10 6,0 10 2,8 10446521 10 Предмет изобретения Способ придания антистатических свойстьтермопластичным полимерам путем нанесе ния на поверхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммония, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения антистатических свойств полимеров, в качестве солей четвертичных соединений аммония 10 применяют полисоли или полибиссоли аммония общей формулы где К, - нафтенильный радикал, алкильный радикал С 1 - С 1 з или полиоксиэтильный радикал - (СНрСНО) хН;К - алкильный радикал С 1 - С 4 или поли оксиэтильный радикал - (СНСНО)Н;Язв алкильный радикал С 1 - С 4 или полиоксиэтильный радикал в (СН,СН,О),Н; 40; гп=10 - 20;Тираж 565Совета Министровоткрытийнаб., д. 4/5 Изд,1466осударственного комитетаио делам изобретенийМосква, Ж, Раушская Заказ 2149/7ЦНИИП ПодписноеСР ипография, пр. Сапуно П р и м е р ы 43 - 45. Полисоли или полибиссоли четвертичных соединений аммония смешивают с полимером так ке, как в примерах 39 - 40. Свойства полученных образцов приведены в табл. 2,П р и м е р ы 46 - 48, Полисоли или полибиссоли смешивают с полимером так же, как в примерах 41 - 42. Свойства полученных образцов приведены в табл. 2,или ацильный радикал - ОСО (СН) ртором р=0 - 16.