СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ Советский патент 1974 года по МПК C08K5/19 C09K3/16 

1

Изобретение относится к способу снижения электризации полимеров путем нанесения на них или введения в массу солей четвертичных соединений аммония.

Известен способ снижения электризации полимеров путем «анесения на них или введения в массу солей четвертичных соединений аммония общей формулы

f B,-K-R,,

R(,

где Ri-нафтенильный радикал (остаток нафтеновой кислоты);

R2-СНгСНгОН, (СН2СН2О)Н;

Нз-СНгСНгОН, (CHzCHzO)уЕ; где х + у 2-13;

R4-СН2-CeHs, СНз,

А С1-, CHsSO,,-.

При поверхностном нанесении удельное поверхностное сопротивление (ps) указанных дестатизированных полимеров составляет 5,5-108-9,0-109 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%, а при введении антистатиков в массу полимера ps образцов равняется 4,8-10i -2,0-12 ом.

Предлагается способ снижения электризации термопластичных полимеров (например полиэтилена, полистирола, полиметилметакрилата) путем нанесения на поверхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммония, отличающийся тем, что с целью улучщения антистатических свойств в качестве солей четвертичных соединений аммония применяют соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония следующей формулы

сн.,

E-N-CHnCOOR L СНь

где R - алкильный радикал Ci-Cis; R-алкильный радикал Cs-Cis; А--Cl- Вг-, NOa- SO4-; СНз5О4-, ClOr, (СНз)2РО4-.

При поверхностном нанесении солей алкилкарбоксиметилзамещенного аммония на полимеры согласно предлагаемому способу ps образцов составляет 4,9-10-2,4-10 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%.

Полимерные образцы, полученные при внутреннем введении солей алкилкарбоксиметилзамещенйого аммония, обладают р 1, -1, ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5% и имеют предел текучести при растяжении (сгт) 90- 246 кгс/см, предел прочности при растяжении (ор) 129--142 кгс/см и относительное удлинение при разрыве (е) 170-620%.

Соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония, используемые согласно предлагаемому способу, обладают более высокой антистатической эффективностью по сравнению с наиболее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонов (ps полимерных образцов при введении алкаминов в массу не менее 3,3-10 ом, а при поверхностном нанесении 4,3-108-1,1-10 ом).

Соли алкилкарбоксиметилзамещениого аммония наносят на поверхность полимеров из растворов 0,§-4%-ной концентрации в органических растворителях.

Соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония вводят в массу полимера в количестве 0,1-6,0 вес. %.

Пример 1. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 2%-ный раствор диметилцетИЛ (октилкарбоксиметил) аммонийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток. PS обработанных таким способом образцов составляет 1,6-10 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 2%-ный раствор диметилЦетил (октилкарбоксиметил) аммонийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток. PS обработанных таким способом образцов составляет 1,6-10 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%.

Пример 3. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 ММ из полипропилена погружают па 20 сек в 2%-ный раствор триметил(цетилкарбоксиметил)аммонийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток, ps обработанных таким способом образцов составляет 1,9-10 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%.

Пример 4. Диски диаметром 58 мм и толщиной 1 мм из полистирола погружают на 20 сек в 2%-ный раствор диметилцетил(октилкарбоксиметил) аммонийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток.

PS обработанных таким способом образцов

составляет 2,3-10 ом при температуре

20±3°С и относительной влажности 65±5%.

|П р н м е р 5. Диски диаметром 58 мм и

толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 2%-ный раствор диметилоктил(цетилкарбоксиметил) аммонийхлорида в этиловом спирте и затем супгат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток, ps обработанных таким способом образцов составляет 1,0-10 ом при температуре 20 ± 3°С и относительной влажности 65±5%.

Пример 6. Диски диаметром 58 мм и

толщиной 2 мм из ударопрочного полистирола погружают на 20 сек в 3%-ный раствор триметил (цетилкарбоксиметил) аммонийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток, ps обработанных таким способом образцов составляет 9,0dO ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Примеры 7-21. Соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония наносят на поверхность полимеров так же, как в примерах 1-6. Результаты приведены в табл. I.

Удельное поверхностное сопротивление полимеров при поверхностном нанесенин солей алкнлкарбоксиметилзамещенного аммония

Таблица 1

Пример 22. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 1 вес. % диметилоктил (цетилкарбоксиметил)аммонийхл1Орида на вальцах при температуре 135±5°С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают ps 3,8-10 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5% и имеют стт 101 кгс/см, сгр 132 кгс/см и 8 580%.

Пример 23. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 4,0 вес. % диметилоктил (цетилкарбоксиметил)амМОнийхлорида на вальцах при температуре 155±5°С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают ps

5,3-10 ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5% и имеют От 235 кгс/см, ар 140 кгс/см и е 250%.

Примеры 24-30. Соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония смешивают с полиэтиленом нивкой плотности так же, как в примере 22.

Результаты приведены в табл. 2.

Примеры 31--35. Соли алкилкарбоксиметилзамещенного амм-ония смешивают с полиэтиленом высокой плотности так же, как в примере 23.

Результаты приведены в табл. 2. Свойства полимеров при внутреннем

Предмет изобретения

Способ снижения электризации термоиластичных полимеров путем нанесения на поверхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммония, отличающийся тем, что, с целью улучшения антистатических свойств, в качестве солей четвертичных соединений аммония применяют соли алкилкарбоксиметилзамещенного аммония

следующей формулы

СН,,

R-N-CHiCOOR

А

СЕг

где R - алкильный радикал Ci-Cie; R-алкильный радикал Cs-Cis; А--С1-, Br- NOs- SO4-; СНз8О4(СНз)2Р04- СЮ4-. введении солей алкилкарбоксиметилзамещенного аммония Таблица 2