Сополимеры метакриловой кислоты с @ -метакрилоилацетоксимом в качестве основы антистатического лака Советский патент 1985 года по МПК C08F220/34 

I 1

Изобретение относится к химии азотсодержащих соединений, а именно к новым сополимерам метакриповой кислоты с N-метакрилоилацетоксимом, и может быть использовано в области полимерных антистатиков.

Известны сополимеры акриловой (метакриловой) кислоты с N-акрилоил (метакрилоил)амидами общей формулы

В (-СНг-С СН2-С-)у

сош с о

1Ш I

I

RI

где R ,, R, С,,, , обладающие электрической проводимостью Го

Недостатком таких сополимеров является то, что они обладают недостаточно высокой электрической проводимостью, а антистатические на их основе не дают качественных Покрытий на полимерных подложках.

Такие сополимеры получают путем радикальной полимеризации акриловой или г:етакриловой кислоты в присутствии неполимеризационноспособного алифатического или ароматического амида кислоты с Последующим нагреванием полученного полимерного комплекса при 140-150°С.

Известны сополимеры акриловых кислот с вин лрв1ьми мономерами, кото рые используют в качестве связующих для антистатических лаков 2}.

Однако антистатические характеристики этих лаков сравнительно нег высоки, покрытия имеют матовые участки, происходит их частичное отслоение.

Известны сополимеры 4-метилпентена-1 с акриловьми или галоидакриловы ми кислотами, используемые в качестве связующих в антистатических лаках з.

Однако антистатический эффект покрытий на основе таких лаков невысок, покрытия характеризуются наличием пятен и отслаиваний.

Известны полимеры гомо- или сополимеры диалина, используемые для ан тистатической обработки термопластичных полимеров L,

411012

Однако антистатические характеристики таких покрытий сравнительно невысоки. На покрытиях имеются отслаивания. Покрытия матовые.

Известны полимеры - полиаценафтиленсульфокислота и полиаценафтиленвинилбензолсульфокислота, которые используются для изготовления антистатических лаков зЗ.

Однако покрытия на основе известных полимеров при нанесении их на подложки из поливинилхлорида не обеспечивают достаточного антистатического эффекта. Кроме того, на этих покрытиях имеются отслаивания, белые пятна, разводы.

Целью изобретения является получение полимеров, используемых в качестве основы антистатического лака и обладающих высокой электрической проводимостью.

Поставленная цель достигается новой химической структурой общей формулы

П /

cm

,соон

НчС

где m 87-40 мас.%, мол.м. 4,3-10 - 1,8-10.

Сополимеры метакриловой кислоты с N-метакрилоилацетоксимом получают модификацией полиметакриловой кислоты ацетоксимом в среде органического растворителя (диметилформамида). Реакцию проводят при 150-170 С при соотношении полиметакриловой кислоты и ацетоксима 1:1 и концентрации ПМАК в растворе 3 моль/л.

Предлагаемая структура синтезированных сополимеров доказана методом ИК-спектроскопии (в ИК-спектрах продуктов реакции наличие поглощения при 1690 группы , при 1710 см характерные для группы органических кислот). Доказательством наличия в модифицированной поликислоте С Ы-групп является и бромное число, которое определяется по методу Кноппа. Был проанализирован сополимер метакриловой кислоты с N-метакрилоилацетоксимом с содержанием кислоты . Э1 75,0 мас.%. Бромное число практичес ки для него равно 26,71, а теоретическое - 28,25, т.е. можно заключит что бром присоединяется по C Nсвязи не только качественно, но и количественно. Пример 1. В трехгорлую кол бу, снабженную мешалкой и холодильником, помещают 25,8 г полиметакриловой кислоты, предварительно растворенной в небольшом количестве диметилформамида, 21,9 г ацетоксима, доводят объем до метки 100 мл диметилформамидом и ведут реакцию модифик ции при в течение 1 ч. По окончании реакции сополимер очищают двойным переосаждением: виачале 5-10%-ным раствором НС,промьгеают водой до нейтральной реакции, за тем растворяют в спирте и высажда ют дизтиловьм эфиром. Затем сополимеры сушат до постоянного веса при t . Содержание кислоты в сополимере, ьпределенное методом потенцяометрического титрования, равно 87,0 мас.%, мол.м. 4,3 10. Пример 2. Получение сополимеров аналогично гфимеру 1, но Сополимер Состав со кислоты, соли

Таблица 1 14 реакцию модификации ведут is течение 2 ч. Содержание кислоты в сополимере 78 мас.%, мол.м. 8,3-10. П р и м е р 3. Получение сополимеров аналогично примеру 1 и 2, но реакцию модификации ведут 20 ч. Сополимер высаждают |в начале 5-,10%-ньв4 раствором НС1, промывают водой до нейтральной реакции, а эатеп растворяют в диметилформамиде и высаждают из него водой. Затем сополимеры сушат до постоянного ве са при t 40°С и определяют содержание кислоты методом потенциометрического титрования, равное 40 мас.% мол.м. 1,8-10.. Пример 4. Получение сополимеров с мол.м. меньше 4,310 и больше 1,8-10 аналогично .примерам 1-3 (с условием ведения реакции в течение времени меньше 1 ч и больше 20 ч соответственно), но сополимеры Ьбладают пониженньми электрическими свойствами (порядок Ру-ю). Электрические свойства известных и предлагаемлс сопол1в(еров приведены в табл. 1. лимера, мас.Х Удельное объемное электрическое созамещенногопротивление fy , ОмСМ амида и метакрилоилацеток

Сополимер метакриловой кислоты с N-метакрилоилацетоксимом общей формулы -(сН2-С-)- СНг-С),. соонс о I о N где m 87-40 мас.%, (П мол. м. 4,3 10 - 1,8 10 в качестве основы антистатического лака.

Известный МАК с N-ацетилметакрнламидом

МАК с Н-бутирилметакриламидом МАК с N-капроилметакриламидом

Предлагаемый МАК с N-метакрилоилацетоксимом

Метакрилат Na с Ы-метачрипоил ацетоксимом.

6,7 - 10 2,7 -10 2,0 1D

9,06

2,65 10

3,5-

4,7 Ю

Антистатический лак с использованием предлагаемых сополимеров готовят по рецептуре, приведенной в

табл. 2. п « л Т а б л и ц а 2

Массовый проКомпонентыцент % .

Сополимер Раство йтель (этиловый icttHpT, дш 1етилформамид (ДМФА) для сополимеров с содержанием кислоты менее 60 мас.% во-да - для сополимеров с соде1 анием кислотьг более 60 мас.%

41101«

Антистатический лак наносят на полимерные образцы из линолеума на основе лоливинилхлорЙда, декоративной отделочной пленки полистирола и 5 полиметилметакрилата.

Удельное поверхностное электрическое сопротивление (ру) измерено по ГОСТу 6433.2-71 при относительной влажности 65%.

В табл. 3 и 4 приведены значения j, покрытий, полученных путем поверхностной обработки полимерных подложек антистатическими лаками на основе предлагаемых сополимеров метакриловой кислоты с Н-метакрилоилацетоксимом и на оснозе известных сополимеров.

I

«

s

8

я H

A и

lis

о и я

sss

I

ъъ

«Ч « СЧ

«k

fo

«

о

ч

«

flO

о

г

4

-

2

« о о О

о о

«- t

ч h.

о . -

ro

«

р - О

« I

JU u.

в С

о о О О о

(Ч

00

«

г

eh ел

I

N

а i

I о о о о

о

- г о

«О

VO

k f

ОЧ

li а

f)

I ,

11114110112

Таким образом, покрытия, получен-испытанных материалов снижается тольные на основе антистатического лакако на 2-4 порядка, к тому же покрыс использованием предлагаемьгх сополи-тия неоднородные, с разводами, матомеров, ровные,, блестящие, однород-выми пятнами, имеются отслаивания, ные, значительно снижают величину j Таким образом, изобретение позволяудельного поверхностного электрическо-ет получать связующие для антистатиго сопротивления р. испытанных мате-ческих лаков, покрытия на основе кориалов (на 5-8 порядков), а с исполь-торых характеризуются высокими антизованием известных сополимеров р§статическими свойствами.