СПОСОБ ДЕЭЛЕКТРИЗАЦИИ ТЕРМОПЛАСТИЧПЫХ ПОЛИМЕРОВ Советский патент 1973 года по МПК C08K5/3447 C09K3/16 

1

Предлагаемое изобретение относится к способу деэлектризации полимеров путем нанесения на них или введения в массу имидазолиновых соединений.

Известен способ понижения электризуемости полиэтилена с помощью солей, полученных путем взаимодействия 1-гидроксиэтил-2гептадецил-2-имидазолина с соляной, серной или стеариновой кислотой.

Однако полимерные образцы, получаемые известным способом, обладают относительно невысокими антистатическими свойствами: удельное поверхностное сопротивление (ps) составляет 1,6-10 -6,7-10 ом при температуре 20°С и относительной влажности 65%.

Предлагается способ деэлектризации полимеров (например, полиэтилена, полипропилена, полистирола, полиметилметакрилата) путем нанесения на поверхность или введения в массу имидазолиновых соединений, заключающийся в том, что с целью улучщения антистатических свойств в качестве имидазолиновых соединений применяют соединения общей формулы

RI.RI

:N (1Н

.

MR,

N I

N I К,

R-,

где RI - группа CHaCOOMi/, в которой М Na, К, Са, Mg, Zn, Cd, Ва, Си, Са(ОН), Zn(OH), Ва(ОН), Mg(OH) или Си(ОН); алкильный радикал , оксиэтильная группа СН2СН2ОН;

п - валентность металла;

R2 - водород или алкильный радикал GS- Сп;

Кз - алкильный радикал Ci-С, причем один из алкильных радикалов Ri, Rz или Rs содержит не менее восьми атомов углерода.

Получеииые предлагаемым способом образцы полиэтилена низкой и высокой плотности (при введении в массу полимера иминобензимидазолинов или солей иминобензимидазолинов) обладают ps 1,, ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65+5% и имеют предел текучести при растяжении (от) 109-255 кгс/см, предел прочности при растяжении (Ор) 120- 144 кгс/см2 j относительное удлинение при разрыве .(Е) 180-640%.

При поверхностном нанесении иминобензимидазолинов или солей иминобензимидазолинов на полимеры согласно предлагаемому способу PS образцов составляет 6, 3,1-10° ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Применяемые согласно предлагаемому способу иминобензимидазолины или соли иминобензимидазолинов обладают повышенной водостойкостью (не растворяются в воде) и проявляют более высокий- антистатический эффект при введении в массу полиэтилена низкой и высокой плотности по сравнению с наиболее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонов, которые растворимы в воде или смешиваются с ней. Иминобензимидазолины или соли иминобензимидазолинов наносят на поверхность полимеров из растворов концентрации 0,5- 3,0 вес.% (предпочтительно 1,0-2,0 вес.%) или вводят в массу полимеров в количестве 0,5-6,0 вес.%. Введение иминобензимидазолинов или солей иминобензимидазолинов в расплав полимеров возможно обычными способами - на вальцах, в пластосмесителях типа «Бенбери или в экструдере. Пример 1. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 3%-ный раствор натриевой соли 2-имино-1-нонилбензимидазолин3-уксусной кислоты в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45° в течение одних суток, ps обработанных таким способом образцов составляет 9,0-10 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Пример 2. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена высокой плотности погружают на 20 сек в 3%-ный раствор натриевой соли 2-имино-1-нонилбензимидазолин-3-уксусной кислоты в этиловом спирте и сущат при комнатной температуре под углом 45° в течение одних суток, ps обработанных таким способом образцов составляет 3,4- при температуре 20dz3°C и относительной влажности 65±5%. Пример 3. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на 20 сек в 3%-ный раствор натриевой соли 2имино-1-нонилбензимидазолин-З-уксусной кислоты в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45° в течение одних суток. PS обработанных таким способом образцов составляет 1,1-10° ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65rfc ±5%. Пример 4. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полистирола погружают на 20 сек в 2%-ный раствор натриевой соли 2имино-1 -метилбензимидазолин-3-уксусной кислоты в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45° в течение одних суток. PS обработанных таким способом образцов составляет 2,3-10 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности б5± ±5%. Пример 5. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 3%-ный раствор натриевой соли 2-имино-1-метилбензимидазолин-3-уксусной кислоты в этиловом спирте и сушат при комнатной температуре под углом 45° в течение одних суток. PS обработанных таким способом образцов составляет 5,4-10 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Примеры 6-44. Иминобензимидазолины или соли иминобензимидазолинов наносят на поверхность полимеров так же, как в примерах 1-5. PS образцов приведены в табл. 1. Пример 45. Полиэтилен низкой плотности смещивают с 4,0 вес.% натриевой соли 2-имино-1-нонил-4,5,6,7 - тетрагидробензимидазолин3-уксусной кислоты на вальцах при температуре 135±5°С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают ps 7,0-10 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65± ±5% и имеют Of, ар и 8 соответственно 110 кгс/см2, 135 КГС/СМ2 и 580%. Пример 46. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 6,0 вес.% натриевой соли 2ИМИНО-1-НОНИЛ - 4,5,6,7 - тетрагидробензимидазолин-3-уксусной кислоты на вальцах при температуре 155±5°С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают ps 5,0-10 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5% и имеют огт, Ор и е соответственно 246 кгс/см2, 124 КГС/СМ2 i80%. Пример 47. Полиэтилен высокой плотности смешивают в 4,0 вес.% натриевой соли 2ИМИНО-1-НОНИЛ - 4,5,6,7 - тетрагидробензимидазолин-3-уксусной кислоты на вальцах при температуре 175±5°С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают ps 8,10-10i° ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Примеры 48-60. Иминобензимидазолины и соли иминобензимидазолинов вводят в полимер так же, как в примере 45. Свойства образцов приведены в табл. 2. Примеры 61-69. Иминобензимидазолины и соли иминобензимидазолинов вводят в полимер также, как в примере 46. Свойства образцов приведены в табл. 2.

Удельное поверхностное сопротивление полимеров при нанесении иминобензимидазолинов и солей иминобензимидазолинов на поверхность полимеров

Таблица 1

Продолжение

Свойства полимеров при введении иминобзнзимидазолинов и солей иминобензимидазолинов в массу полимера

Таблица 2 Предмет изобретения Способ деэлектризации термопластичных полимеров путем наиесеиия иа поверхность или введения в массу имидазолиновых соединений, отличающийся тем, что, с целью улучшения антистатических свойств полимеров, в качестве имидазолиновых соединений применяют соединения общей формулы где RI - группа CH2COOMi/n, в которой М Na, К, Са, Mg, Zn, Cd, Ва, Си, Са(ОН), Zn(OH), Ва(ОН), Mg(OH) или Си (ОН); алкильный радикал оксиэтильная группа СН2СН2ОН; rt - валентность металла; R2 - водород или алкильный радикал Cs- С,7; Rs - алкильный радикал , причем один из алкильных радикалов Ri, R2 или Rs содержит не менее восьми атомов углерода.