Сополимер 2-метил-5-винилпиридинийбис(оксиметилен)фосфината с бутиловым эфиром метакриловой кислоты в качестве антистатической основы лака Советский патент 1983 года по МПК C08F226/06 C08F220/18 C09K3/16 

Изобретение относится к химии в сокомолекулярных соединений, а име но к получению новых соединений, которые могут быть использованы в качестве антистатической основы ла Известны сополимеры 2--метил-5-в нилпиридина с коричной кислотой и 2-метил-5-винилпиридина с бутилакр латом, винилацетатом или стиролом, используемые в качестве антистатич кой основы лака 1 }и 2J. НедостаткаГТИ сополимеров являю низкое качество образуемых на их о нове покрытий, узкий спектр дейс.тв антистатическое действие они прояв ляют только при относительной влаж ности воздуха Ч 60-65%, Такие покрытия можно наносить на ограничен число материалов, антистатические лаки незначительно снижают удельно поверхностное сопротивление подлож Наиболее близким к предлагаемом по структуре является сополимер 2тил-5-винилпиридина с бутилакрилат кватернизированный бромистым этило Сз формулы снСН.- СН B -CHj-CHj-N Однако он характеризуется теми недостатками, что и указанные выше соединения. Цель изобретения - получение сополимеров, дающих покрытия на широком спектре материалов, с низким поверхностным сопротивлением в условиях относительной влажности воздуха в пределах 30-70%. Указанная цель достигается синтезом нового сополимера 2-метил-5-винилпиридиний-бис- оксиметилен -фосфината с бутиловым эфиром мета криловой кислоты общей формулы СНз -fCH,, COOC,H9,fS (СНгОЙ)2Р10) Шз где хгу 10-95; 5-90,° п 120-125 с молекулярной массой (i;9-2,9 ) 10 являкяцегося антистатической осново лака. Синтез новых сополимеров, испол зуемых в качестве антистатической основы лака осуществляют следующим образом. В спиргоный раствор сополимера 2-метил-5-винилпиридина (2М5ВП/ с бутилметакрилатом (БМА добавляют бис-(оксиметилен )-фосфиноБук5 кислоту, и смесь прогревают в течение 0,51 ч при УО-ВО С. Количество бис-(оксиметилен )-фосфиновой кислоты берут 0,8-1,1 моль из расчета на 2М5ВП. Продукт реакции представляет собой аморфное бесцветное вещество без запаха, полученное осаждением 5-10кратным избытком дизтилового эфира из спиртового раствора. Теоретические и экспериментальные данные элементного состава ,{полученные по результатам элементного анализа представлены в табл.1. ИКспектры пбд±верждают наличие эфирной связи (полоса поглощения в области 1150 см , винилпиридиниевых групп 1590 , групп (1280 . Антистатические лаки готовят по рецептуре следующего состава,мае.%: Сополимер 2-5 Спирто-нодная смесь95-98 в т.ч. спирт70-88 вода10-25 В табл.2 приведен состав сополимера 2-метил-5-винилпиридиний-бис-(оксиметилен -фосфината при фазличных значениях х и у. Свойства аналогов приведены в табл. 3-. Антистатический лак наносят на полимерные образцы, требующие антистатической обработки: термопласты, слоистые пластики, декоративную отделочную пленк и т.д. Удельное поверхностное сопротивление измерено по ГОСТу 6433.2-71. В табл.4 приведены значения удельного поверхностного сопротивления покрытий, полученных путем обработки полимерных подложек антистатическим лаком на основе сополимера 2-метил-5-винилпиридиний-бис-(оксиметилен )-фосфината с бутилметакрилатом при: различных соотношениях х и у. Синтезированные новые полимеры,используемые в качестве антистатической основы лака, образуют ровные, блестящие покрытия на всех обрабатываемых материалах, в то время, как аналог на основе 2-метил-5-винилпиридинийбромида с коричной кислотой совсем не образует покрытий на слодекоре, винилпласте, плите поливинилхлорида (ПВХ), линолеуме, а прототип вызывает деструкцию их поверхности. Как видно из табл.-4, покрытия на основе новых соединений значительно снижают удельное поверхностное сопротивление PC, всех испытанных материалов (с 10 до Ом), т.е. на 8-10 порядков, а прототип на линолеуме и ПВХ сникает р, на 1-2 порядка, на винилпласте, слодекоре,

органическом стекле не снижает величину рд и лишь на триацетатной пленке (ТАЦ / и полиэтилентерефталате (ПЭТФ) fg снижается на 3-8 порядков. Если аналоги и прототип действуют только при относительной ЕЛс1Х ности воздуха Ч 65%, причем кратковременно, через месяц антистатическое действие не об наружено, то большим преимуществом покрытии на основе сополимера 2-метил-5-винилпиридиний-бис- оксиметилен -фосфината с бутилме1;акрилатом является сохранение антистатических свойств в течение 3-4 мес, а способность проявлять антистатические свойства в условиях низкой относительной влахности воздуха 30% .

Пример 1.5 мае.ч. сополимера 2М5ВП-БМА (мольного состава 5:95 растворяют в 95 мае.ч. спирта, 0,2 мае.ч. бис-(оксиметилен -фосфиновой кислоты растворяют в 2 мае.ч. воды. Оба раствора смешивают и прогревают при 70-80°С. Полученный сополимер осахадают 5-кратным объемным избытком диэтилового эфира.

Пример 2-8. Осуществляют аналогично примеру 1, но для получения двух исходных растворов в примере 2 растворяют 5 мае.ч. сополимера

2М5ВП-БМА. 10:90 в95 мае.ч. спирта. 0,3-0,4 мае.ч. бис-(оксиметиленфосфиновой кислоты растворяют в

3мае.ч. воды.

Пример 3.5-мае.ч. сополимера 2М5ВП-БМЛ (30-70 ) растворяют в 95 мае.ч.спирта и 1,1-бис-(оксиметилен/-фосфиново1( кислоты растворяют в 11 мае.ч.

Пр.и мер 4. 5 мае.ч. сополимера 2М5ВП-БМА (35-65 растворяют в 95 мае.ч. спирта и 1,3 мае.ч. бис(океиметилен -фосфиновой кислоты в 13 мае.ч. воды.

Пример 5.5 мае.ч. сополимера 2М 5ВП-БМА (50-50 раетворяют в 95 мае.ч. епирта и 1,9 мае.ч. :бис-(океиметилен -фоефиновой киело0ты раетворяют в 19 мае.ч. воды.

Пример 6.5 мае.ч. сополи|мера 2М5ВП-БМЛ (70-30 растворяют в 9Ь мае.ч. епирта и 3,8 мае.ч. бие(океиметилен-фоефиновой киелоты

5 растворяют в 38 мае.ч. воды.

Пример 7. 5 мае.ч. еополимера 2М5ВП-БМА (85-15/ растворяют в 95 мае.ч. спирта и 4,8 мае.ч. бие-(океиметилен )-фосфиновой кис0лоты растворяют в 48 мае.ч. воды.

Пример 8.5 мае.ч. еополимера 2М5.ВП-БГ1А (90-10) раетворяют в 95 мае.ч. епирта и 5,1 мае.ч. бис-(оксиметилен J-фосфиновой киелоты

5 раетворяют в 51 мае.ч. воды.

Данные по свойствам полученных и известных ;еоединений приведены в табл.1-5.

Таким образом, использование

0 изобретения позволяет получать сополиг-юры, являющиеся антистатической оеновой лака, дающего покрытия с низким поверхностным сопротивлением на широком спектре материалов,

5 работающих в уеловиях отноеительной влажноети воздуха 30-70%.

Таблица 1

Сополимер 2-метил-5-винилпиридиний-бис-(оксиметилен -фосфнната с бутиловьм эфиром метакриловой кислоты общей формулы СНз -fCH2-C 4CH,-CH-h, L I . СООС.Нэ (CHzOlDjPlOlOHNY сн. (Л где х:у 10-95; 5-90) h 120-125, с молекулярной массой

50,05 6,73 5,36 11,84

65,47

65,42 8,44 8,45 2,43 2,44 5,38 5,35

5013-65+3

Полистирол

Полиметнлметакрилат

пэнп пэвп

6 5

Триацетатная пленка

Полиэтилентере65фталатная пленка 65 ПЭТФ

Таблица 2

Т а б л иц а

Выше Ю 1,6-10

13

12

9,5-10

13 10 1,7-10

1,7-10

13

1,0 10

3,1-10 ТАЦ

1,0- 106

И

1,5-10 ПЭНП и ПЭВП - полиэтилен низкой и высокой Примечание.

Продолжение табл. 3 Покрытия на основе прототипа вызывгиот деструкцию поверхности материала, образуя, разводы, матовые пятна, кроме ТАЦ и ПЭТФ.Покрытия по Примерам 1-8 равные, блестящие, прозрачные. плотности. Таблица 4

1,6 Ю б ОЮ 3,5-10 2,5-10 3,0-10 2,6-10 1,3-10

ТАЦ6,,0.,,0-10 3,,3-10

ПЭТФ2,,,,510 3,,5-10

Слодекор1,0-10 1,,2-10 5,0-10 3,0 - 10°1,2 -10

Линолеум7,0-10 8,,8-1о3,0-10 4,,6-10

Орг, стекло3,,,0-1о1,5-10 3,2-10®5,0-10

Винипласт4,0-10 3,0-10®1,,3-10 5,,4-10

Ьлитка ПВХ1,6-10 5,5-10®1,5-10 1,3-10 1,,0-10

Продолжение табл. 4

.Продолжение табл. 4