СПОСОБ АНТИСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ Советский патент 1974 года по МПК C08J7/06 C08J3/20 

1

Изобретение относится к способам антистатической обработки полимеров путем нанесения на них или введения в массу солей четвертичных соединений аммония.

Известен способ антистатической обработки полимеров путем нанесения на них или введения в массу солей четвертичных соединений аммония общей формулы

в,

R,-N - R.

R,

где RI - нафтенильный радикал (остаток нафтеновой кислоты);

Кг - СНгСНгОИ, (СНгСИгО); Кз - СНгСНаОН, (СН2СН20)уН,

. гдел;-Ьг/ 2+13;

R4- CHs-СбНй, СНз, СНгСНоОН;

А С1-, СНз804-.

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

Предлагается способ антистатической обработки термопластичных полимеров (например, полиэтилена, полистирола, полиметилметакрилата) 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 ферроценсодержапгис соли аммония следующей формулы

T +

А

15

20

где R - алкильный радикал Ci-GS или оксиэтильный радикал -СП2СН20Ы;

R - алкильный радикал Ci-Cis; , Вг-, I- NOs-, SO,,-, СИз5О.г,

(СНз)2РО4- или С1О4-.

При поверхностном нанесении ферроценсодержащих солей аммония но предлагаемому

снособу на полимеры ps образцов составляет 3,,0-108 ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Полученные по предлагаемому способу полимерные образцы при внутреннем введении ферроценсодержащих солей аммония обладают р 1,3-108-2,0-Юо ом при 20±3°С и относительной влажности 65±57о и имеют предел текучести при растяжении {а) 90-240 кгс/см предел прочности при растяжении (0р) 124-142 кгс/см и относительное удлинение при разрыве (е) 140-610%. Ферроценсодержащие соли аммония, используемые в предлагаемом способе, обладают более высокой антистатической эффективностью по сравнению с наиболее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонов (PS полимерных образцов при введении алкамонов в массу не менее 3,3-10 ом, при поверхностном нанесении 4,,1.10 ом}. Ферроценсодержащие соли аммония наносят на поверхность полимеров по предлагаемому способу из растворов 0,5-4%-ной концентрации в органических растворителях. Ферроценсодержащие соли аммония вводят в массу полимера в количестве 0,5-6,0 вес.%. Пример 1. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 2%-ный раствор триметил (метилферроцен) аммонийхлорида в этиленовом спирте и затем сущат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток, р обработанных таким образом образцов составляет 9,1-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Пример 2. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 4%-ный раствор триметил (метилферроцен) аммониййодида в этиловом спирте и затем сущат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток. PS обработанных таким способом образцов составляет 1,6-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Пример 3. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на 20 сек в 4%-цый раствор триметил (метилферроцен) аммонийдиметафосфата в этиловом спирте и затем сущат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток, ps обработанных таким способом образцов составляет 9,0-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Пример 4. Диск;и диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полистирола погружают на 20 сек в 2%-ный раствор триметил (метилферроцен) аммонийдиметафосфата в этиловом спирте и затем сущат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток, р обработанных таким способом образцов составляет 8,3-10 ом, при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. П р и м е р 5. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 2%-ный раствор триметил(метилферроцбн)аммо ийдиметафосфата в этиловом спирте и затем сущат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток. р.5 обработанных таким способом образцов составляет 7,0-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Пр и м е р 6. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из ударопрочного полистирола погружают на 20 сек в 4%-ный раствор триметил (метилферроцен) аммониййодида в этиловом спирте и затем сущат при комнатной температуре под углом 45° в течение суток. PS обработанных таким способом образцов составляет 2,0-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65+5%. Примеры 7-23. Ферроценсодержащие соли аммония наносят на поверхность полимеров так же, как в примерах 1-6. Результаты приведены в табл. 1. Пример 24. Полиэтилен низкой плотности смещивают с 1,0 вес.% триметил(метилферроцеп) аммонийдиметафосфата на вальцах при 135±:5°С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают р 1,4-10° ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5% и имеют сгт 95 КГС/СМ2, (Тр 128 кгс/см и s 530%. Пример 25. Полиэтилен низкой плотности смещивают с 4,0 вес.% триметил (метилферроцен) аммониййодида на вальцах при 155±5°С в течение 7 мжн. Полученные образцы обладают ps 7,0-10 ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5% и имеют От 215 кгс/см2, ар 130 кгс/см и е 160%. Примеры 26-29. Ферроценсодержащие соли аммония смещивают с полиэтиленом низкой плотности также, как в примере 24. Результаты приведены в табл. 2. Примеры 30-34. Ферроценсодержащие соли аммония смешивают с полиэтиленом высокой плотности так же, как в примере 25. Результаты приведены в табл. 2.

Удельное поверхностное сопротивление полимера при поверхностном нанесении ферроцензамещенных солей аммония

Таблица 1

Т а б л и ц а 2

Предмет и з о б р е i е и и я

Способ антистатической обработки термопластичных полимеров путем нанесения на поверхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммония, отличающийся том, что, с целью улучшения антистатических свойств, в качестве солей четвертичных соединений аммония применяют ферроценсодержаише соли аммония следующей фо эмулы

R

I

N- R

А

сн.

где R - алкильный радикал Ci-Cs или оксиэтильный радикал -CHjCHgOH; R - алкильный радикал Ci-Cis;

Вг- I-, ЫОз- SO,,--, СНзЗОг (СНз)2Р04-- или СЮг.