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

1

Изобретен11е относится к способу сии- j жения электризации термопластичных - поли-, меров путем нанесения на них или введения в массу производных алкилфенолов.

Известен способ снижения электризации термопластичных полимеров путем введения в массу полимеров или нанесения на его поверхность аминосолей продукта взаимодействия тригалогенида бора с алкилнрованными фенолами

Однако антистатические свойства, придаваемые полимерам с помощью этого известного способа, недостаточно высоки: при поверхностном нанесении 1-4% анти- j статика и внутреннем введении 2-4 вес.%

антистатика удельное поверхностное соп- j ротивление ( )+при 20 С и относитель-1 ной влажности 65-5% соответственно qpr- i ставляет 8,0. 1ОЮ Q,

и7.О1О11- 3,О1О12ом./

Предлагается способ снижения электризации полимеров (например, полиэтилена полипропилена, полистирола, полиметилметакрилата) путем нанесения на поверхность или введения в массу производных алкилфенолов. Для улучшения антистатических свойств в качестве производных алкилфенолов применяют алкилфенольные производные пропана общей формулы|

XRlHsClgNHgC НО АК(НзС)КН2С CHgNlCHglgRX ОН CHaNfCHsjgRX или XRlHgClgNHgC i-ме Ц - алкильный радикал С -С 11ЛН нафтенил (остаток кислот;).; ц алкильный радикалС -С ; . , в;. J , X С1 (сн )ро; или сю 3 4 32. 4 3 2. 4 При noBepxHOCTSJOM нанесении О,5-4% применяемых производных алкилфенолов на полимеры ообраацаа составляет 5,9 Ю - 1,3 1О ом при темперагуре 20-3 С и относительной влажности (.5Х5%. Образцы полиэтилена низкой и высокой алоч-иосги при внутреннем введении 0,5- -О. вес. о применяемых проиэдодных алкилфенолов имели PC, 1,4 10 - 1,3 10 V о ON. HfiH температуре20 3 с и относи тельной влажности 65-5 %, предел текучести при растяжении ( t) 79-26О к1-с./с-м, предай фочности при растяжении ( (Эр } 120-147 кгс/см и относительное уцлянение при разрыве ( ) 295-698% (1 ОЛИ мерные образцы, получаемые по iiijerjjiai-aeMor.iy способу, обладают лучшими uiiTiic i-агнческимп свойствами но сравнени с образцами полимеров, обработанных про мышленными антистатиками алкинифенольн го гипа - ве1дествс1ми ОП-7 и ОП-10 ( Р 1,3 lOlJ - 3,4 1012- ом jijjH поверхaoc-iHoM нанесении и 9,О Ю - 1,4 ом при внут 1еннем введении) или широко известными промышленными антистатикам типа MJiKuMoHOB ( PC 4,6 10 - S.O 8,() при внутреннем введении). тоги, нроизвоцпие алкилфенолов нрименяемьи- но предлагаемому способу, oG/uiuaior болылей сТОйкос-тью к воде по (.-UbneHHii.j с 11ромы1иленными антистатиками гина с1якамонов и веишствами ОГ1-7 и С)11-1О, (1 которые хорошо растворяются в 14од(;. fl ) и м е J 1. Диски диаметром 50 мм и тс1Л1циной 1 мм из полиэтилена низкой iiJiornocTt погружают на 20 сек в 2% ный раство 2,2-бис- 4-окси-3,5-ди(мет ленцнк отилце(ии1аки.и)нийбромид) фенил Hponaiiii в iJTUjioBOM спирте и затем cyuiaT при комнатЕюй температу)е под углом 45 и течение суток. pg обработанных таким к-когобом образцов составляет 9,2 1О tH fCHjjgRX м при темнерату е 20-J3°C и отнеси тельой влажности 65-5%. Пример 2. Диски диаметром 50мм и толщиной 1 мм из полиэтилена высокой плотности погружают на 2О сек в 2-%ный раствор, 2,2-бис-С4-окси-3,5-ди(метилендиметилдециламмонийбромид)фенил)-пропана в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре код углом 45 is течение суток. РсОбработанны.х таким способом образцов составляет 1,1 1О ом при температуре 20-3 С и относительной влажности 65-5%. Пример 3. Диски диаметром 5О мм и толщиной 1 мм из полипропилена iioipyжают на 20 сек в 2%.-ный раствор 2,2-бис2 4-окси-3,5-ди(метилепдиметилдециламмонийбромид)фенйл}-пропан в этиловом спирте и затем сушат ши комнатной температуре под углом 45 С в течение суток. yg обработанных таким способом образцов составляет 1,4 1О ом при температуре 20-3 С и относ 1гельцой влажности 65-5%. Пример 4. Диски диаметром 58 мм итолщиной 2 мм Из 1юлис;тирола ногружают на 2 О сек в 2%-ный расторв 2,2-бис- 4-окси-3;5-ди( метйлендиметилдециламмонинбромид)фенил -про. пана в этиловом Спирте и затем сушат нри комнатной TeMnej.iaType под yivioM 45 С /i течение cyroj;. t обработанных таким о9 способом образциЕ сост 1 4ляет 1,3 1О ом (о нри температуре 2.( (. и относительной влажности 65-5%. П р и ы е р 5. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из нoJ имelSlлмeтaкpилaтa потружают на 2 О сек в 2%-ный patrif.op 2,2-бис- -окси3,5-ди (мети;1ен11иметилдециламмонинб|)омид) фенилЗ нр1 паиа в Э Иловом спирте и затем суш;.1Т при комна1 ЮЙ температуре иод углом 45 в течение су гок, Р обработанных таким способом образцов составляет 2,65 Оом при темперагу|.)е 2()-, и относительной влажности 65-5%. (I р и м е р ы 6-78. Производные алкилфенолов гшносят на поверхность полимеров так же, как в цриме(ах 1-5. Результаты приведены в табл. 1, Удельное

Номер

Антистатик

ПОЛИ Полимеры

мэров

Полиэтилен , 2,2-бис-С4-окси-3,5-ди(метиленцинизкойметилбутиламмонийбромид) фенилплотности -пропан

2,2-6ИС-Г4-ОКСЙ-3,5-ди (метиленциТо же метилоктиламмонийбромид) фенил-пропан

2,2-бис-(4-окси-3,5-ди(метиленди - 1 .метилендиниламмонинбромид) фенил-пропан

2,2-бис- 4-окси-3,5-аи(метш1енди.

-.метилнафтениламмонийбромид) фенил -пропан

2,2-бис-Г4-окси-3-метил-5-(метилен:-триметиламмоний йодид) фенилД-пропан

2,2-бис- 4-юкси-3-метил-5-(метнлен-.. диметилбуткламмонийбромид) фенил - -пропан

2,2-бис- 4-.окси-3-метил-5-(мет1шен- диметилотиламмонийбромид) фени/Л-пропан

2,2-бис- 4-окси-3-метил-5-(мет1и1ен-,, диметилцецидаммонийбромид) фени; -пропан14 J.- 15 -,17 г18 19, -Таблица J

Д

ом

Концентрация pacTBO|.ia антистатика,%

9

6,OflO

9

3,

9

8,

3,2.1О

Я

2,810

9

0,5

9,

8

1,

8

3, поверхностное сопротивление полимеров при поверхностном нанесении производных алкилфенолов 2,2-бис- | 4-юкси-3-метил-5 -( диметилцетиламмонийбромид);фенилТпропан2,2-бис-Г4-окси-3-метил-5-(метиленнафтенилал1монийбромид) фенилД-пропан 2,2-бис- 4-окси-3-третнонил-5-( метилентриметиламмонийбромид) фенил |-пропан 2,2-бис«.4-окси-3,5-аи (метилентриметиламмонийхлорид) фенил |-пропан 2,2-бис- 4-окси-3,5-ди (метиленди метил- октиламьюнийхлорид) фенил -пропан 2,2-бис- 4-оксн-3,5-ди(метилендиметилоктадецнламмонийхлорид) фенилЛпропан 2,Д,1(У метилен2,8-.I О 1,4 10 4,0-10 2,710 8,6-10 20 То же 01 - 22 23-, : 241 25 2628 29„301. 32 33, 34, 36 37 - --.8 2,2-бис-С4-окси-3,5-.ди(метш1ендиметил-27, нафтениламмонийхлорид) фенил -пропан 2,2-бис-Г4-окси-3-метил-5..(метнлентри-26,91О ivl метнламмонийхлорид) фeнилJ-пропан 2,2-бис-|;4-окси-3-метил-5-(метилендн-26,11О метилдециламмонийхлорид) фeш 3-пpoпaн 2,2-биc-f4-oкcи-3-мeтил-.5-(мeтилeнди-.23,410 мети{1иафтениламмоний-йодид) феннл |-пропан 2,2-6ис-Г4-окси-3-метил-5-(метиленди-25,81О I метилоктадециламмоннйхлорид) фeнилJ-пропан2,2-бис- 4-окси-3-третнил;-5-(метилентри - 21,9 1О метиламмонийхлорид) фенил -пропан 2,2-бис-(4-окси-.3,5-ди(метилендиметилок- . 36,О1О тиламмониййодид} фенилТ-пропан 2,2-бис-С4-окси-3-метил-5-(метилендиметил- 27,6-10 цетиламмоииййодид) фeнилJ-пропан 2,2-бис- 4-окси-3,5-ди(метнлендиметилдецил- 31, 2,2-6Hc- 4-oKCH-3,5-aH(MeTHJ аммонийнитрат) фени;1|-пропан 2,2-бис- 4-окси-3-метид-5-(метнлендиметил- 21, центилаумонийнитрат) фени/у-пропан 2,2-бис- 4-окси-3-метил-5-(метилендиметил- 26,41О нафтениламмонийнитрат) фенилЗ-пропан 2,2-бис- |4-окси-3,5-аи(метилендиметилоктнл- 5, аммоннйсуЛьфат) с{)енилЗ пропан 2,2-бис- 4-окси-3,5-ди(метилеидиметилокта- 1, децнламмоиийсульфат) фенил -пропан 2,2-биc-f4-oкcn-3-мeтнл-5-{ vleтнлeндимeтил- 22,О1О дециламмонийсульфат) феинлЗ-пропан 2,2-6ис-р1-окси-.3,5-ди((.1етиленаиметнлнафт8- -2.9,11О ниламмошшсульфат) феннлД -пропан 2,2-бис- 4-окси-3-метил 5-(метилендиметнл- 47,010 дециламмонийметасульфат) фенил -пропан 2,2-бнс-(4-окси-3,5-ди{метилендиметнлоктил- 24,О-1О аммонийдиметафосфат) фенил пропан 2,2-бис- 4-оксн-3,5-ди-(метилеидиметилокта-. 48,91О дециламмонийдиметафосфат) фенил -пропан ЗУ - 40Полиэтвысоко 41То же с51 -,52 Полип gg 91 2,2-бис- 4-окси-.3-метил-5-(метилендиметил- 24,1-10 дедиламмонийметасульфат)фенил|- пропан 2,2 ис- 4-окси-3-метил-5-(метилендиметил- , нафтенила-лмонийднметафосфат) фенил -пропан 2,2-бис-Й-.окси-3,5-ди(мегилентрнметиламмоннй- 49,8-10 „ Т- иодид; фенил|-пропан . я 2,2-бис-14-OKCii-3,5 -ди( метиленднметилоктнл- 23,8-10 ч , Т аммониибромнд) фeнилJ-пропан 2,2-6ис-Й-окси-3,5-ди{метилендиметилнафте- 2 3,9 «10 ннламмоний ромид) фени/ij-пропан 2,2-бис- 4-окси-3-метил-5-(метилентриметнл- а, аммонийнод ид )феннл |-пропан г 2,2-6ис- 4-окси-3-.метил-5-(метилендиметил- 35,9 1О октиламмонийбромид) фени/1|-пропан 2,2-бис-| 4-окси-3-метил-5-(метилендиметил- 22,6-10 цетилаьмонийбромцд) фенил}-пропан 2,2-бис- 4-окси-3,5-ди(метиленаиметилоктил- 21,710 аммоньйхлорид) фенил}-пропан 2,2-бис-14-окси-3-метил-5-(метилентриметил- 28,О10 аммони1Ьслорид) фенил}-пропан 2,2-бис-| 4-окси-3-метил-5-(метилендиметил- 25,81О нафтениламмонийнитрат) фен1иг -пропан 2,2-бис-|4-окси-3-метил-5-(метилендиметил- 2 3,210 дециламмонийсульфат) фени; }-пропан 2,2-бис-| 4-окс11-3-метил-5-(метилендиметил-: 48,1 ЗО нафтениламмонийдиметафосфат)фенил-3-пропан 2,2-бис- -оксн-3,5-ди(метилендиметилбутил- ,2-10 аммрнийбромид)фенил1-пропан с рsiio 2,2-бис-|4-оксн-3-меткл-5-(метилендиметилнафтиламмонийбромиа)фенилЗ -пропан 2,2-бис -оксн-3-метил-5-(метилентриметил- 22,7 «Ю аммонийиоцид)фенил -п1юпан С9 4-окси-3-метил-5-(метилендиметил- 21,81О аммонийнитрат) фени/i)-пропан FQ 4 окси«3-метил-5-.(метиленаиметил- 21,0« 10 иафте1 аламмонипнитрат) фeниJjЗ-пропан 2,2-бис-14-окси-3,5-дц(метилендиметилнафтенил- 29,1 1О аммонийсулы})ат) фенил -пропан 433178 8 9 9 9 Пюдипропи 58То же 59-,60Полистиро61То же 62- 63-.. Полистиро 66То же 68- 69Полиметилметакрила ,,. То же ...-, -, 73. Полиметил метакрила 74Тоже 75 -,2,2-бис-.4-окси-.3,5-ди(метвлендиметилоктил- 28,4 «Д) аммонийсульфат) фенид}-пропан 2,2-бис-|4-окси-3-метил-5-(метилендимет1ш- 41,3 1О 2,2-бис-|4-окси-3-метил-5-( метиленди дециламмонийметасульфат) фени у-лропан 2,2-6Hc-J 4 oKCH-3-метнл-5-(метнленаиметип- 2в,0«10 2,2-бис-1 4 окси-3-метнл-5-( метнленаи; дециламмониййметафосфат)фени71|-41ропан 2,2-бнс-(4-окси-3,5-ди(метилентриметил-41,3-Ю аммониййодид)фенил} г1ропан| iQ 2,2-бис-Ц4-окси-3,п-дн(-метилендиметилоктил-. 21,4 10 аммонийбромид) фelШJJ -пропан 2|2-бис- 4-окси-3,Г5-Ди(метилендиметилнафте- 27,6 l6 ниламмонийбромид)фени;ц-пропан 2,2-бис- 4-окси-3-метнл-5-(метнле1щиметил« 22,5 iCl бутиламмоннйбромид) фенил}-пропан fЛ 2,2-бис-(4-окси-3-метил-5-(метилентриме ИЛ- 2 ,5,0 Ю аммонийклорид)фення)-пропан г9 2,2-бис-| 4-окси-3-метил-5-(метилендиметил- 2.4,1 Ю нaфтeннлaммoнийнитpaт)фeниJ J-пропан 2,2-бис-(4-окси-3-метил5-(метилендиметил- 29,4 J(j дециламмокийсульфат) фени; | -пропан to 4-окси-3-метил-5-(метилендиметил- 44,6 j(J дедилак моннйметасульфат) феиил -иропан 2,2-бир-ц4-окси-3-метил-5-(метилендиметил- 0,51,О J(j нафтениламмонийдиметафосфат) фени; -пропан 2,2-биc-j 4-oкcи-3,5-aи(мeтилeндимeтиJlнлoктиJi- 25,5 « Ю аммонийбромид) фешиГ -пропан 2,2-бис-{4-окси-3-метил-5-(метилендиметклде- 43,О Ю цилaммoннйбpoмид)(jJeн J -пpoнaн 2,2-бис-| 4-окси-3-метил-5-(метилентриметил- 29,0 Ю аммонийхлорид) фeннJJ-пропан 2,2-бис-1,4-окси-3-мегил-5-(метилендиметнн- 24,3 Ю нафтениламмонийиодиц) феин.(у-пропан 2,2-бис-1,4-окси-3-метил-5-(метилендиметил-. . 2-7,2 Ю нафтениламмонийн11трат)фени/ -пропан, 2,2-бис- 4,-окси-3-метил-5-(метилендиметилде- 44,0- j о : циламмоннйметасульфат) феннл -пропан 2,2-бис- 4-окси-3-метил-5.-(метилендиметил- 22,7. Ю аециламмонийдиметафосфат)фен1иЗ-пропан 433178 12

13

762,2-бис-.С4-окси-3,5-ян(метилендиметнлдецнл- 21,6 -10 аммонийперхлорат) фенил -пропан

78-,-,2,2-бис- 4-оксн-3,5-.ди(метилендкметилнафтенил-3/7,0« Ю :

аммонийперхлорат) фенил -пропанj

Пример 79. Полиэтилен низкой , .Цы облагают 1О ом при темпераплотности смешивают с 1 вес. %2,2-бис-|ТУР| 20-3 С и относительной влажности - 4-окси-3,5-ди(метилендиметилрктиламмо-, is 65-5% и имеют с 242 кгс/см, (} 125кгс/см )фенилЗ-пропана на вальцах при i и 41О%, 135-5 С в течжие 7 мин. Полученные об- П р им еры 81-92. Производные раэцы обладают р 3,8 1О ом при тем- алкилфенояов смешивают с полиэтиленом пер|1туре 2О-3 С и относите;шной влажности ;низкой плотности так же, как в примере 79. 65-5% и имеют (185 кгс/см , кгс/см Свойства полученных образцов приведены н 610%. / Г .в табл. 2.

Пример ВО, Полиэтилен высокойп р и м е р 93-99. Производные алплотности с 4 вес. % 2,2-бис- 4-окси-килфенолов смешивают с полиэтиленом

-3,5-ди(метйлендиметилнафтениламмоний-высокой плотности так же, как и в при ромид)фенил)-пропан на вальцах при 155 25 мере 8О. Свойства полученных образцов ,-5 С в течение 7 мин. Полученные оЬраз- I приведены в табл. 2.

433178

14

lO

4,6 -10

2

85

10

3,0 10

82

10

6,0 10

79

10

86

11

235

10

6

6,0 10

230

10

8,0 . lO

240

Таблица 2

13О 660

128 680

124 655

135 67О

126 370

120 295

129 310

Свойства поэлителена при внутрет1ем введении производных

ПолимерыАнтистатик

Номер примеров

Полиэтилен 2,2-бис- 4-окси-3,5-ци(метилендиметилнизкой плот- октиламмонийбромид)фенил |7-пропан ности

Тоже2,2-бис- 4-окси-3,5-ди(метилендиметн-.

„ „2л2--бис-{4-окси-3-метил-5-(метилендиме-,-2,2-бис- 4-окси-3-метил-5-(метилендиме-,-2,2-бис-1.4-окси-3-метил-5-(метилендиме

87 gg -,gg gQ - ,- 91 . I -,;02 -,93: Полиэт .; высоко ности 94То же 95-г96- ; 99- алкилфенолов

ленафтениламмонийбромиц) фенил -пропан

тилдециламмонийбромид) I феиил |-прО11ан

тилдециламмоний,10рид) фенил -пропан

тнпдециламмонийхлорид)фенил -пропан

То же 2,2-бис- 4-окси-3-меткл-5-(метилендиметилнaфтe JИлaммoнийиoдид)фeнилJ -пропан 2,2-бис-(4-окси-3-метил-.5-(метилендиме- тилнафтешшаммонийннтрат) фенил) -пропан 2,2-бис-(4-окси-3-метил-5-(метилендиме- тилдециламмонийсульфат)фенил}-пропан 2,2-бис-14-окси-3,5-ди(метилендиметилоктадециламмонийдиметафосфат)фенил7 -пропан 2,2-бис-(4-окси-3,(мет11ленднметилдециламмонийпер.хлорат) фенил} -пропан 2,2-бис-(.4-окси-3,5-ди(метилендиметилоктиламмонийбромнд)фенил -пропан 2,2-бис-{1-окси-3-метил-5-(метилендиметил дециламмонийхлорид)фенил| -пропан же 2,2-биc-j 4-oкcи-3-мeтил-5-(мeтилeндulv(€)тилнaфтeнилaммoнийиoдид) фенил|-пропан 2,2-бис-| 4-окси-3-метил-5-(метилендимети; дециламмонийсульфат) фенил -пропан 2,2-бис-(,4-окси-3,5-дн(метилендиметилоктаде1 | иламмонийдиметафосфат)фенил| -пропан 2,2-бис-(4-оксн-3,5-ди(метилендиметилдециламмонийперхлорат) фенил -пропан

433178

17 Предмет иэоб)зетения

Способ снижения электризации термопластичных по7шмеров путем нанесения на поверхность или введения в массу произ XR(H5C)2NH.,C xRiHgClgNHaC где - алкиаьный рацикал С -С 1 1о НИИ на||)Г«нил (остаток нафтеновых кислот); i - алк-нльный рацикал С -С ;

18

водных алкилфенолов, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения анатнстатическах свойств, в качестве производных алкил4«нолов применяют алкилфенольные

ОН

СНзCHjNiCHg) , 30 б производные пропана общей формулы: CHgNlCHgl RX СН, ОН CH NiCHglgRX X-Cl. В , 3 , N0 , SO , (СИ ) ПО 4 4