Способ антистатической обработки термопластичных полимеров

(22) Заявлено 09.01.79 (21) 2711130/23-05 5 )М. 9 К 8 К Государственный комитет рисоеди неиием заявки .% 1) Гриоритет Опубликован до делам изобретений и открытий.2.04 (088.8 Дата опубликования описания 23.12.8 Г. Потехин(7 ) Заявител 54) СПОСОБ АНТИСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ Изобретение относится к способу уменьше.ния электризуемости термопластичных полиме.ров путем нанесения на них или введения вмассу производных амина,Известен способ уменьшения электризуемоститермопластичных полимеров путем введенияалкамонов в расплав полимера или нанесениемих на поверхность изделия из него 11.Однако такой способ позволяет получать нолимеры, обладаюшие удельным поверхностнымсопротивлением (р э 3,3 10 Ом, что явля 1 г1ется недостаточным для полимеров, применяемых в приборах, которые подвергаются влажной обработке.Известен также способ уменьшения электри.зуемости термопластичных полимеров путемвведения амидоаминов в расплав полимера илиповерхностной обработки изделий из них 2),Общая формула таких амидоаминов следуюшая: н СН О(сн сн (СН СНО 2 2 де й ныи лкени ильныи или на тенильныи дикал С 7 - С, радикал;В, - НС 1, НВг или х+у=2 - 50 казанный способ позволяет получа изделия из них с хорошими анти ть полимеры татическими своиствамиОднако при этом их антистатиче ва недостаточно устойчивы к влаж ке, удельное поверхностное электр противление (р ) образцов после водой составляет 1 Од - 10" Ом пр относительной влажности 65+57Цель изобретения - устойчивост ческих свойств к влажной обработк ские своистной обработ.ическое сопромывания и 2013 С и СН 01,Н Н-СНН-(СН СН О)Н,нтиста О О П И С А Н И Е ,789561ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ78956111 оставленная цель достигается тем, что вспособе уменьшения электризуемости термопластичных полимеров и изделий из них, в качестве производных амина применяют соли полиэтиленимина н предельных органических кис.лот общей формулы СНэ(СН,)СООН, гдеи = 0-16,В качестве таких солей могут применяться,например ацетат-, стеарат-, лаурат-полнэтиленимина и другие. Такие соединения представляют собой воскоподобные или мазеобразныевешества от светло-желтого до оранжевого цве.та.При поверхностном нанесении 0,2 - 4,0% ныхрастворов солей полиэтиленимина и предель. Иных органических кислот по предлагаемому.способу робразцов составляет 3,0 101,010 ц Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5%. После погружения образцоввдистиллированную воду на 20 с и сушки навоздухе в течение 2 ч рв полимеров равно1,410 - 2,610 г Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5%, т,е. образцы сохраняютхорошие антистатические свойства,Образцы полимеров, полученные по предлагаемому способу, при введении в расплав полимера 0,5 - 8,0 масс.% солей полиэтиленимина имеюто 9,0108 - 7 0.10 ю Ом прн 20+3 ОС и относительной влажности 65+5%, предел текучестипри растяжении(от )120 - 246 кгс/см, разруша-ЗОюшее напряжение прн растяжении (оР ) 120 -132 кгс/см и относительное удлинение при разрыве (е) 230 - 600%. После промывания образ.цов путем их погружения в дистиллированнуюводу на 20 с и сушки на воздухе в течение 2 чр полимеров составляет 2,010 - 2,0 10" Омпри 20+3 С н относительной влажности 65+5%,т.е. образцы сохраняют хорошие антистатическиесвойства.Одновременно могут применяться целевыедобавки - красители, стабилизаторы, пластифи;каторы и т.д.Антистатики можно вводить в расплав поли.меров обычными способами: на вальцах, в плас.тосмесителе тяжелого типа или в экструдере,П р и м е р 1, Диски диаметром 50 мм итолщиной 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 течение2 ч. р обработанных таким способом образцов составляет 7,0 10 Ом прн 20+3 С и отвю оносительной влажности 65+5%, После промыва.ния ланных образцов путем их погружения вдистиллированную воду на 20 с н сушки навоздухе 2 ч р полимера равно 1,210 Ом при20+3 С и относительной влажности 65 5 Х, т.е.ообразны сохраняют антистатические свойства. аП р и м е р 2. Образцы из полистиролаблочного (ПСЬ) обрабатывали 0,5%-ным раствором (ЛПЭИ). р обработанных таким способомобразцов составляет 8,2 1 Оо Ом при 20+3 Си относительной влажности 65+5%. Обработкатаких образцов водой проводилась аналогичнопримеру 1. р полимера равно 2,0 10" Ом при20+3 С и относительной влажности 65+5%, т.е.образцы сохраняют антистатические свойства,П р и м е р 3. Образцы полиметилметакри.лата (йММА) 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. Послетакой обработки р полимера равно 9,210 о Омпри 20+3 С и относительной влажности 65+5%,т.е, образцы сохраняют антистатические свойства,П р и м е р 4. Образцы полипропилена (ПП)обрабатывают 0,5%.ным раствором ЛПЭИ аналогично примеру 1. рв обработанных такимспособом образцов составляет 1,0 10 Ом прии20+3 С и относительной влажности 65+5%. Об.работка образцов водой проводилась аналогично примеру 1. После обработки р полимераравно 2,610" Ом при 20+3 С и относительнойвлажности 65+5%, т.е. образцы сохраняют антистатические свойства.П р н м е р ы 5-10, Соли полиэтилениминананосят на поверхность полимеров также, какв примерах 1 - 4, После промывания дистилли.рованной водой образцы сохраняют антистатические свойства. Результаты приведены в табл.1.Примеры 11 - 21 (контрольные). Производные аминов и алкамоны наносят на поверхностьполимеров как в примере 1. После промьгвания образцов дистиллированной водой антистатические свойства полимеров практически утра.чиваются.П р и м е р 22, ПЭНП смешиваютс 0,5 масс,% ацетата полиэтиленимина (АПЭИ) на вальцах при 135+5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают р 7,0 10 ю Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5% и имеют о .127 кгс/см, ор 130 кгс/см и е 600%. После промывания данных образцов путем.их погружевя в дистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе 2 ч. р полимера равно 2,0 10" Ом при 20+3 С и относительной влаж.ности 65+5%, т,е, образцы сохраняют хорошие антистатические и физико-механические свой.ства,.П р и м е р 23, ПЭВП смешивают с 4,0 масс,% АПЭИ на вальцах при 155+5 С в течение 7 мии.Полученные образцы обладают ра 8,0 10 Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5% и имеют о 239 кгс/см, о 26 кгс/см и89561 водой антистатические свойства полимеровпрактически утрачиваются. Результаты приведе.ны в табл 2.Предлагаемый способ улучшает водостойкостьантистатических свойств термопластическас полимеров и изделий иэ ннх и может найти при.менение для обработки термопластичных поли.меров пластмассовьи деталей измерительныхприборов, радиотехнической аппаратуры, опти ческих деталей из органического стекла и др.,когда по условиям эксплуатации необходимопромывать изделия, Повышение качества антистатических покрытий обеспечивает большуюточность измерений и надежность приборов врезультате отсутствия накопления зарядов ста.тического электричества. Таблица 1 5 ПЭНП6 ПСБ аурат полиэтил 0,2 8,0. 101 а51011 Ацетат полиэтнленимина 0,5 7 ПП Валерат полиэтилениминаТо же 8 То. же 4,0. 10 ю 1,0 2310 8,0 10 4,0 9 4,0 0,2 4,310 д 3,0 10 о 8 0. 10 з 5,0 10 о 2,0 13 ПП 3,4 10 ф 1,2 ф 10 д 4,0 5,0 101 э 3,0 10 о 1,0 8,4 10 э 7,110 7,0 101,31011 2,О 0,5 16 То же То же 17 ПСБ 50 10 8,5 10 2,0 5 7 е 250%, Обработка образца водой проводилась аналогично примеру 22. После такой обработки . р полимера равно 3,0 10 о Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5%, т,е. образцы сохраняют хорошие антистатические и физико- механические свойства,П р и м е р ы 24 - 29. Соли полиэтиленимйна вводят в массу полимеров по предлагаемому способу как в примерах 22 - 23. После промывания дистиллированной водой образцы сохраняют антистатические свойства. Результаты приведены в табл. 2.П р и м е р ы 30 - 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.Иодистоводородная соль й-олеоил й,й-бис- (р- (20) оксиэтил) -этилендиа мина Ф14 ПММА й-нонадеканоил-й,й-бис- (р-оксиэтил) -этнлендиамии 15 ПЭНП й-нафтеноил-й,й-бис- ф-окснэтил)-этнлендиамин Алкамон ОС.2 (смесь бензолсуль. фонатов метилдиэтиламинометильных производных диэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов) 40 10 ю 5,0 10 ю 9,0 1050 10 а 5,010р ср,ЭН 1 Алкамон Н (четвертичная аммонивая соль диэтиламинометильных оизводных диэтиленгликолевыхиров насыщенных и ненасыщенх высших жирных спиртов стилбензолсульфонатом) 1,0 104 0 1013 МА То 0 0 0 ж Э4,0 10 Оркгс осительной Количество антистатика и р при о влажности Антнстати+5%. мер гс введенно см полимерасс, % до промьвания осле вани 0 5 0.10 о 8 0.10 о 130 130 0 6,710 ф 1,0 1 Ое 126 130 Г 1 ЭНП 50 010 120 12 То 0,0 10 2 0 10 В лерат полиэтиленимина 2,0 246 128 320 же То же 50 О 0 25 1 10 30 1 О" ЭНП 9,8 10 О То и 10 ц 0 10 5 . 130 56 3,4 100,0 . 1,3 10 ф 02 2 ПЭВН То же 1 Э 1 Солянокислая соль ч-стеароФ Вилч,ч-бис- (Р-окснзтил) этилендиамина 4,0 3,010 9,0 Од камон ОГ 5 ЭН 1 аурат полиэтиленимина 1 аурат полиэтиленими арат полиэтиленимина ч.декансил. 3 ч,Ч. би этил) этилендиами10 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 по. Составйтель В. Балгнн1 ехред М Рейвес Корректор Е. Папи Редактор Н. Егорова Заказ 8995/28 Тираж 725 ПодасноеВНИИПИ Государственного комитета СССРйо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 9формула изобретения лиэтиленнмина и предельных органических кислот общей формулы СН, (СН,)СООН, гдеи0-16.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Справочник по пластическим массам. М.,"Химияф, 1969, т.2, с. 445,2, Авторское свидетельство СССР й". 484238,кл. С 09 К 3/16, 04,07,74 (прототип),