Способ антистатической обработки термопластичных полимеров Советский патент 1974 года по МПК C08F47/22 C08K1/52 C09K3/16 

Предлагаемое изобретение относится к способу антистатической обработки термопластичных полимеров путем нанесения на их поверхность или введения в массу солей азотсодержащих гетероциклических соединений. Известен способ антистатической обработки с помощью азотсодержащих гетероциклических соединений. Предлагаемый способ антистатической обработки термопластичных полимеров (например полиэтилена, полистирола, полипропилена, полибутадиенстирола, полиакрилонитрилбутадиенстирола) заключается в нанесении на поверхность или введении в массу в качестве солей азотсодержащих гетероциклических соединений солей бензтиазолия следующей формулы: CV &. где RI - алкильный радикал Cs-Cis или нафтенильиый радикал (остаток нафтеновых кислот); R2 - Н, алкильный радикал Ci-Cs или - (СН2СН2О)хН, где х 1-15; А- С1-, Вг-, I-, SOr, СЮГ, СНзЗОГ, , (СН,),РО,-, СеН,80з нли ацильный радикал -ОСО(СН2)пСНз (где п 0-16). Например, полученные образцы полиэтилена низкой и высокой плотности по предлагаемому способу при введении в массу полимера солей бензтиазолия обладают ps 6, -7, Ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5% и имеют предел текучести при растяжении (at) 100- 245 кгс/см предел прочности при растяжении (ар) 120-140 КГС/СМ2 и относительное удлинение при разрыве (е%) 160-620%. При поверхностном нанесении на полимеры солей бензтиазолия по предлагаемому способу Ss образцов составляет 6,9-10 2,4-Ю Ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Применяемые по предлагаемому способу соли бензтиазолия 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 (ps 3,3-10 Ом и более).

Соли бензтиазолия наносят на поверхность полимеров из растворов концентрации 0,1 - 3,0 вес. % или вводят в массу полимеров в количестве 0,1-8,0 вес. %.

Введение солей бензтиазолия в расплав полимеров возможно обычными способами: на вальцах, в пластосмесителе типа «Бенбери или в экструдере.

Пример 1. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полистирола погружают на 20 с в 3%-ный раствор йодида 3-октилбензтиазолия в ацетоне и сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток. PS обработанных таким способом образцов составляет 1,3-10 Ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%.

Пример 2. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полибутадиенстирола погружают на 20 с в 3%-ный раствор йодида 3-октилбензтиазолия в ацетоне и сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток, ps обработанных таким способом образцов составляет 9,7-10 Ом при температуре и относительной влажности 65dz5%.

Пример 3. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 с в 3%-ный раствор йодида 3-октилбензтиазолия в ацетоне и сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток, ps обработанных таким способом образцов составляет 2,4-10° Ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65+5%.

Пример 4.

Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена высокой плотности погружают на 20 с в 2%-ный раствор хлорида 2-оксиэтил-3-октадецилбензтиазолия в ацетоне и сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток, ps обработанных таким способом образцов составляет 1,0-10 Ом при температуре 20±3С и относительной влажности 65±5%.

Пример 5.

Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на 20 с в 2%-ный раствор хлорида 2-оксиэтил-З-октадецилбензтиазолия в ацетоне и сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток. PS обработанных таким способом образцов составляет 6,4-10 Ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%.

Пример 6.

Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиакрилонитрилбутадиенстирола погружают на 20 с в 2%-ный раствор хлорида 2-оксиэтил-3-октадецилбензтиазолия в ацентоне и сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 1 суток, ps обработанных таким способом образцов составляет 2,7-10 Ом при температуре 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Примеры 7-32.

Соли бензтиазолия наносят на поверхность полимеров так же, как в примерах 1-6. Результаты приведены в табл. 1.

Удельное поверхностное сопротивление полимеров при поверхностном нанесении

Таблица I

солей бензтиазолия

Свойства полимеров при введении солей бензтиазолия в массу полимера

Таблица 2