Способ антистатической обработки термопластичных полимеров

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сокзз СоветскинСоциялкстическихРеспублик 1 и 789560(51)Ч, Кл,С 09 К 3(16 С 08 К 5/16 с присоединением заявки РЙ Государстеенный комнтет СССР(23) Приоритет по делам нзобретеннй н открытий(54) СПОСОБ АНТИСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВОднако известный способ позволяет получать антистатические полимерные материалы, обладающие недостаточной устойчивостью антистатичес. ких свойств в условиях влажной обработки. Удельное поверхностное электрическое сопротив. ление (р ) образцов после промывания водой составляет 10" - 10" Ом при 20+3 С и относи. тельной влажности 65+5%. 15Известен также способ 21 антистатическойобработки термопластичных полимеров путемвведения в массу полимера или поверхностнойобработки полимерных изделий - производныхамина - амидоаминов общей формулы%-С К СН СН 1 ЧН (СН СН О) Н,11или Изобретение относится к способу антистати.ческой обработки термопластичных полимеровпутем нанесения на ннх кли введения в массупроизводных амина.Известен способ антистатической обработкитермопластичных полимеров путем введенияалкамонов в расплав полимера илк нанесения:его на поверхность изделий из поли-,мера 1),Однако такой способ позволяет получать полимеры, обладающие удельным поверхностнымсопротивлением (р )3,310 д Ом, что является недостаточным для защиты полимеровот статического электричества,Я-С- Н- Н Сн 1(2О(СН,СН,О)Н,(СН Сн О 1 р где В- алкнльный или алкенильныйрадккал С 7-С,о или нафтенильный радккал (остатокнафтековых кислот);В 1 - НС 1, НВг, Н,);к+у = 2-50. Цель настоящего изобретения - повышены устойчивости антистатических свойств тер.789560 ь 1-Сн СН ЬСН-СН 21 СН 1 СН НМ И ИЛ НСН СН 1 ЧСН СН, МСН СН МСН СНСН 2 Н СИ ,НкСН1СН СООН мопластичных полимеров или влажнойобработке,Поставленная цель достигается тем, что вспособе антистатической обработки термопластич-НИ-СН -НСН С"К 1СИ1снНМ-С 1 .1О где Й - алкильный радикал С, - Си, или 25нафтенильный радикал (остатокнафтеновых кислот);В, - С 1, Вг или 3и " 20-50; в10-25,которые вводят в расплав полимера или наносят на поверхность изделия из него.В качестве таких производных амина могутприменяться бромгидратполиоктилполиэтилен.имин, хлоргидратполиоктадецилполиэтиленимин,полиамидополиоктадецилполиэтиленимин и др. З 5(см, табл. 1), Такие соединения представляютсобой парафинообразные или мазеобразные вещества от светло-желтого до оранжевого цвета,При поверхностном нанесении 0,2-4,0%-ныхрастворов производных ПЭИ по предлагаемому,40способу,р 5 образцов составляет 9,0103,810 ю Ом при 20+3 С и относительной влажности 6513%. После погружения данных образ. цов в дистиллированную воду на 20 с и сушкина воздухе в течение 2 ч,р полимеров равно 453,2 107,2.10 о Ом при 2013 С и относительноивлажности 6515%, т,е, образцы сохраняют хорошие антистатические свойства,Образцы полимеров, полученные по предла50гаемому способу, при введении антистатика врасплав полимера 0,5-8,0 масс,% производныхПЭИ имеют,р 7,0 10 - 9,010 ю Ом при2013 С и относительной влажности 65+5%, пре.дел текучести при растяжении (о ) 1082Т 55245 кгс/см, рс, разрушающее напряжение прирастяжении (51, ) 115-130 кгс/см и относительное удлинение при растяжении (е ) 200550%.После промывания данных образцов путем их 4ных полимеров, включающем введение в массу полимера или поверхностную обработку полимерных изделий производными амина в качестве котовых применяют производные полиэтиленими. на (ПЭИ) общей формулы: погружения в дистиллированнуюводу на 20 си сушки на воздухе в течение 2 ч,рв полиме.ров составляет.2,010 - 1,310 д Ом при 2013 Си относительной влажности 65+5%,т,е. образцысохраняют хорошие антистатические свойства.Антистатики наносят на поверхность полимеров из растворов концентрации 0,2- 4,0 масс,%или вводят в массу полимеров в количестве0,5 - 8,0 масс,%. Одновременно могут применяться целевые добавки - красители, стабилизаторы,пластификаторы и др,Антистатики можно вводить в расплав полимеров обычными способами: на вальцах, в пластосмесителе тяжелого типа или в экструдере.П р и м е р 1. Диски диаметром 50 мм итолщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотнос.ти (ПЭНП) погружают на 20 с в 0,2%-ный раствор бромгидратполиоктилполиэтиленимина(БГПОПЭИ) (и = 50) в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в веути.кальном положении в течение 2 ч,р обработанных таким способом образцов составляет1,0 10 о Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5%. После промьвания данных образцов путем их погружения в дистиллированнуюводу на 20 с и сушки на воздухе 2 ч,р полимера равно 2,6 ф 10 Ом при 2013 С и относительной влажности 6515%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства,П р и м е р 2, Образцы из полипропилена (ПП) обрабатьвают 0,2%-ным раствором (БГПОПЗИ) аналогично примеру 1, р обработанных таким способом образцов составляет 3,110 о Ом при 20+3 С и относительной влажТаблица 1при относительной лажности 65 й 5%, Ом нцен. ри- Полиме Антистатик осле промы. о пром тика,масс,% Бромгидратполиоктилполиэтиленимин (и = 50) ПЭ 4,0 10,8 10 Бромгндратполиоктилполиэтиленимин (и = 50) 0 10 80 4 Хлор этиле олиоктадецилполн(и = 10)10 ф 7,010 2 3,2. 10 9,010 8 о же Поли амидополиэтиленимин (иПолиамидоп этиленимин еци 0 109 8,0 2,0 олиоктадеци,0 о же То 5 7 ности 65+5%. Обработку таких образцов водой проводят аналогично примеру 1. р 5 полимера равно 6,3100 Ом при 2013 С и относительной влажности 65+5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства.П р н м е р 3. Образцы из блочного полистирола (ПСБ) обрабатывают 0,2%-ным раство. ром (БГПОПЭИ) аналогично примеру 1.,р 5 обработанных таким способом образцов составляет 2,5 100 Ом при 20+3 С н относительной влажности 65+5%, Затем проводят обработку полимера водой аналогично примеру 1. После такой обработки р 5 полимера равно 5,6 100 Ом при 20+3 С и относительной влаж ности 65+5%, т,е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства.П р и м е р 4, Образцы из полиметилметакрилата (ПММА) обрабатывают 0,2%-ным раствором (БГПОПЭИ) аналогично примеру 1.,рв обработанных таким способом образцов со. 89560 6ставляет 3,8 10 ю Ом при 2013 С и относитель.ной влажности 65+5%. Затем проводят обработ.ку полимера водой аналогично примеру 1. Пос.ле такой обработки рполимера равно57 2100 Ом при 20+3 С и относительной влаж.ности 6515%, т.е. образцы сохраняют хорошиеантистатические свойства,П р и м е р ы 5 - 18. Производные ПЭнаносят на поверхность полимеров так же, какв примере 1, После промывания водой образцысохраняют хорошие антистатические свойства.Результаты приведены в табл. 1. П р и м е р ы 19 - 28 (контрольные).15 Амидоамины и алкамоны наносят на поверхностьполимеров по известному способу так же какв примерах 1 - 4. После промывания образцовдистиллированной водой антистатические своЬства полимеров практически утрачиваются, Ре.20 зультаты,приведены в табл. 1.,3 10 ф 7,1-104 0 7,0 10 7 Оф 10 7,610 д 7,6" 10 д 2,0 25 к ПЭНП 26 к То же Алкамон Н (чет аммониевая соль нометильных пр диэтиленгликоле насьпценных и нвысших жирныхметилбензолсульф з,а 10 ю 1,0 106,0- 10 ф 8,010 з МА 27 к.10 4,0 10 8 к То же ности 6515%, т,е, образцы сохраняют хорошие антистатические и физико. механические свойстваП р и м е р 30. Полиэтилен высокой плот. ности смешивают с 4,0 масс.% полиамидополи. октадецилполиэтиленимина (и = 20) на вальцах при 15515 С в течение 7 мин, Полученные образцы обладают,р 8,0-10 о Ом при 2013 С и относительной влажности 6515% и имеют о, 245 кгс/ему о 130 кгс/см и е 25, После промывания данных образцов путем их погру. Хлоргидратполинонилполикарбо сиполиэтиленимин (а = 10).й,й.бис- (Р.оксиэтилендиамина)й-деканоил-й,й-бис- (р-оксиэтил)этилендиа мин Иодистоводородная соль й-олеоил 1/ Фаноил-й,й-бис- Д-оксиэтилмин й-нафтеноил. й,й-бис-оксиэтил) этилендиаминАлкамон ОС.2 (смесь бензолсуль.фонатов метилдиэтиламинометильныпроизводных диэтиленгликолевыхэфиров высших жирных сйиртов) ертичнаядиэтипа ми.изводныхых эфировнасьпце нныхспиртов сонатом) П р и м е р 29, Полиэтилен низкой плотности смешивают с 0,5 масс.% БГПОПЭИ (о 50) на вальцах при 13515 С в течение 7 мин. 1 олученные образцы обладают,р 6,0 к ч 10 го Ом при 2013 С и относительной влажнос. ти 65+5% и имеют о 120 кгс/смз ор 130 кгс/ем не 549%, После промывания образцов путем их погружения в дистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе 2 ч,р полимера равно 9,41 Оо Ом при 203 С и относительной влаж. 1 0 3 О. 10 о 5 0,10 з789560 ження в дистиллированную воду на 20 с исушки на воздухе 2 ч р полимера равно9,6 1010 Ом при 20+3 С и относител ной влаж.ности 65+5%, т.е. образцы сохраняют хорошиеантистатические и физико-механические свой.стваТаблица 2 ТПри-Поли Предел носиаэ при осиельной влаж. ности 6515%,0 м Коли. ество тельное длине. ние пр ее тек ри ри рас. яжении к (см татика веден. ого в истатик же % о про послемыва- промыния вания гс/см олимермасс.%ПЭ НП Б ром гидратполи этиленимнн (иТо же Хлоргидратполи полн этиле ними ктилп 50)(п =20 0 10 108 0 70.1 лн,0 9,0 10 зо ,О 011 230 89,10 зо 13 01 з 2358,0 10 3,0 10 210 120 15 о же и 60 80 9 П й-нонадеканоил- й,1 й-би 01-оксиэтил) -этилендиа То же 0,5 1,0 10 д 1,310 115 138,0 1,3.10 о 4,3 10 д 208 11 0 2 40 . ПЭВ41 ПЭНП Солянокислая соль й-стеу Юр й й-бис- (ф-оксиэтил оил. гиле иди. большую точность изме соб улучшает водостой.х свойств термопластичныхнайти применение для обрадеталей Измерительных ческой аппаратуры, оптирганнческого стекла и др., эксплуатации необходимо ать изделия. Повышениеких покрытий обеспечивает ний и надежность притвия накопления зара.чества. боров в результате отсу дов статического электр ретен р м з когда по условиямпромывать и протиркачества антистаичес Способ 3 ПЭВП Бромгидратполноктадецилпкарбоксиполиэтиленимин(пз = 25) о же Хлоргидратполиноиилполи карбокснполиэтиленимин (т = 10) Полиамидополиоктадецилп этнленнмнн (и = 40) 37 ПЭНП й-деканоил.йй-бисэтил) -этилендиамин 38 ПЭВП То же Предлагаемый спокость антистатическиполимеров и можетботки пластмассовыхприборов, радиотехнических деталей из о 10П р и м е р ы 31 - 36. Произволныс по.лизтиленимина вводят в массу полимеров так же как в примерах 29-30. После промывания образцов дистиллированной водой антистати.5ческие свойства полимеров практически утрачиваются. Результаты приведены в табл. 2,0 3 0,Ойдо 5 6 10 зо 2 Юзо 60.01 з 115 1304 191 о 2 8 101 з 230 20 нтистатической обработки термо. полимеров путем нанесения на и11 789560 12поверхность или введения в массу производных в условиях влажной обработки, в качестве амиамина, отличающийся тем,что,нопроиэводных применяют производные полис целью стабилизации антистатических свойств этиленимина обшей формулы и или ННСН СН,1 ЧСН СН 21 ЧСН СН ИСН СИЯ. Т 2, 21 2 21 2 2,СН 2 Н СН,1НСН 22СН 2 СООН где й - лкильный радикал :в - :вили нафтенильный радикал(остаток нафтеновых кислот); й, - С 1, Вг или 3;и 20.50; е щ 10-25. Составитель А. БалтинТехРедфН. Ковалева Корректор М. Коста Редактор Н. Егорова Тираж 725 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Заказ 8995/28 Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 НЙ-СН -СН -й-СН -СН2 2а 2СН1 йСНд1НЙ С-йИО НМ-СН -СН 1 ЧСН -СН21СИ1СННй В Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник по пластическим массам, М.,"Химия", 1969 т. 2, с. 445.2. Авторское свидетельство СССР У 484238,кл. С 09 К 3/16, 04,07,74 (прототип),