Способ антистатической обработки термопластичных полимеров Советский патент 1980 года по МПК C09K3/16 C08K5/16 

полимеров или влажной

моапастичных обработке.

Поставленная цель достигается тем, что в способе антистатической обработки термопластичN-СН, И ,-ЧСН,-С И,СН

, Ч

HN-C-R 11

О

ных полимеров, включающем введение в массу полимера или поверхностную обработку полимерных изделий производными амина в качестве KOTogbix применяют производш 1е полиэтиленимина (ПЭИ) общей формулы:

HN-CH,j,CH,NCH2 -CHj;

«.

HR.

сн„

I HN-R

-In

-И или

NHCH2CH,N ,r lCH2CH,J.l CH,,CH,jли

СН„ нсНа

i

R где R - алкильный радикал Cg-С, или нафте1шльный радикал (остаток нафтеновых кислот); RI- С1, Вг иди D п 20-50; m 10-25 которые вводят в расплав полимера или наносят на поверхность изделия из него. В качестве таких производных амина могут применяться бромгйдратполиоктилполиэтиленимин, хлоргидратполиоктадецилполиэтиленимин, полйамидополиоктадецилполиэтиленимин и др. (см. табл. }). Такие соединения представляют собой парафинообразные или мазеобразные вещества от светло-желтого до оранжевого цвета. При поверхностном нанесении 0,2-4,0%-ных растворов производных ПЭИ по предлагаемому способу j3 5 образцов составляет 9,010 - 3, Ом при 20±3С и относительной влаж ности . После погружения данных образ. цов в дистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе в течение 2 ч jSg полимеров равно -3,2-10 « 7, Ом при 20±3°С и относительней влажности 65±5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства. , Образцы полимеров, полученные по предлагаемому способу, при введении антистатика в расплав полимера 0,5-8,0 масс.% производных ПЭИ имеют j3g 7,,0. Ом при . 20±3°С и относительной влажности 65±57о, предел текучести при растяжении (5.- ) 108245кгс/см,((„«, разрушающее напряжение при растяжении (5р ) 115-130 кгс/см и относител ное удлинение при растяжении (е ) 200-550%. После промывания данных образцов путем их

HR,

СИ,

сн,соон

m погружения в дистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе в течение 2 ч j3 полимеров составляет, 2,0-10-1,310 Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5% т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства. Антистатики наносят на поверхность полимеров из растворов концентрации 0,2-4,0 масс.% или вводят в массу полимеров в количестве 0,5-8,0 масс.%. Одновременно могут применяться целевые добавки - красители, стабилизаторы, пластификаторы и др. Антистатики можно вводить в расплав полимеров обычными способами: на вальцах, в пластосмесителе тяжелого типа или в зкструдере. Пример. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полизтилена низкой плотности (ПЭНП) погружают на 20 с в 0,2%-ный раствор бромгидратполиоктилполизтиленимина (БГПОПЭИ) (п 50) в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре в Bej)THкальном положении в течение 2 ч: обработанных таким способом образцов составляет 1, Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Посл(е промьшания данных образцов путем их погружения в дистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе 2 4j3g полимера равно 2, Ом при 2013° С и относительной влажности 65±5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства. П р и м е р 2. Образцы из полипропилена (ПП) обрабатьшают 0,2%-ным раствором (БГПОПЭИ) аналогично примеру 1т J9 5 обработанных таким способом образцов составляет 3,1 Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Обработку таких образцов водой проводят аналогично примеру l.jj, полимера равио 6,3 Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%, т.е. образцы сохраняют антистатические свойства.

П р и м е р 3. Образцы из блочного полистирола (ПСБ) обрабатьшают 0,2%-ным раствором (БГПОПЭИ) аналогично примеру 1. - обработанных таким способом образцов составляет 2, Ом при 20±3°С и относительной влажности б5±5%. Затем проводят обработку полимера водой аналогично примеру 1. После такой обработки jo полимера равно 5, Ом при и относительной влаж ности б5±5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства.

П р и м е р 4. Образцы из полиметилметакрилата (ПММА) обрабатьтают 0,2%-ным раствором (БГПОПЭИ) аналогично примеру 1. jOg обработанных таким способом образцов со- 20 ПЭНП Бромгидратполиоктилполизтиленимин (п 50) 0,5 ПЭНП Бромгидратполиоктилполиэтиленимин (п 50)4.0 ПСБХлорпвдратполиоктадецилпояиэтиленимин (п 10)2,0 То же То же4,0 ПППолиамидополиоктаДецилполизтиленимин (п 20)2,0 ПППолиамидополиоктадецилполи этиленимин (п 40)4,0 То же Полиамидополиоктадецилполиэтиленимин (п 50)2,0 ПММА Иодпщратполидодецилполиэтиленимин (п 40)4,0 То же Бромгидратполиоктадецилполикарбокснполиэтиленимин () 1,0 То же То же

ставляет 3, Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Затем проводят обработку полимера водой аналогично примеру 1. После такой обработки . полимера равно 7, Ом при 20±3С и относительной влажности 65±5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства.

Примеры 5 - 18. Производные ПЭ наносят на поверхность полимеров так же, как в примере 1. После промьшания водой образцы сохраняют хорошие антистатические свойства. Результаты приведены в табл. 1.

Примеры 19-28 (контрольные). Амидоамины и алкамоны наносят на поверхность полимеров по известному способу так же как в примерах 1-4. После промывания образцов дистиллированной водой антистатические свой ства полимеров практически утрачиваются. РеТаблица 1 зультаты.приведены в табл. 1. 1,,0-10 3,,0-10 7,0-101,040 9,,2-10 2,0-108,0-10 3,,0-10 5,,6.10 1,0-102,0-10 1,,4.10 6,6-101,0-10

n р и м е р 29. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 0,5 масс.% БГПОПЭИ50 (п 50) на вальцах при 135±5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают jo 6,0 xio Ом при 20±3С и относительной влажности 65±5% и имеют а.Л20кгс/см, ар130 кгс/см и е 549. После промывания образцов путем их 55 погружения в дистиллированную воду на 20 с и сутки на воздухе 2 ч у) полимера равно 9,4-10° Ом при 20±3°С и относительной в лажности 65±5%, т.е. образцы сохраняют тсорошне антистатические и физико-механические свойства

П р и м е р 30. Полизтилен высокой плотности смеишвают с 4,0 масс.% полиамидополиоктадецилполиэтиленимина (п 20) на вальцах при 15 515° С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают 8,040° Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5% и имеют Оу 245 кгс/см, 6р 130 кгс/см и е 250%. После промывания данных образцов путем их погружения в дистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе 2 ч jo полимера равно 9,6. Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%, т.е. образны сохраняют хорошие антистатические и физико-механические свойства.

Предлагаемый способ улучшает водостойкость антистатических свойств термопластичных полимеров и Может найти применение для обработки пластмассовых деталей Измерительных приборов, радиотехнической аппаратуры, оптических деталей из органического стекла и др., когда по условиям эксплуатации необходимо промывать и протирать изделия. Повышение качества антистагических покрытий обеспечивает

78956010

Примеры 31-36. Производные полиэтиленимина вводят в массу полимеров так же как в примерах 29-30. После промывания образцов дистиллированной водой антистатические свойства полимеров практически утрачиваются. Результаты приведены в табл. 2.

.Таблица 2

1,2-10°3,410° 115

550

117

7,ОМО«2,0-10 108 500 118

9,0-10°1,040 230

260

125

3,0-10°5,6-10° 240

130

270

8,9-10°1,3л10 235

230

120

8,,0-10 210 200 115

7,040°6,0-10 115

560

130

3,4-19°2,8.10 230 280 120

1,,3-10 115

550

130

1,,3-10 208 210 112

5,0-10 5,810 105

480

115 3,0-10 9,0-10 3,0 «10 8,0-10 50

.большую точность измерений и надежность приборов в результате отсутствия накопления зарядов статического электричества.

Формула изобретения

Способ антистатической обработки термопластичных полимеров путем нанесения на их

1178956012

юверхность или введения в массу производныхв условиях влажной обработки, в качестве амиамина, отличающийся тем, что,нопроизводных применяют производные полис целью стабилизации антистатических свойствэтиленимина общей формулы

HN-CH,-CH2-N-CH,CH,СНI 2

CWa

HN-C-R U

о Jn

NHCH,CH,NCH,j,CVljNCH.CH,NCHjCH,

ОН,, СНа

R

где R - алкилъиый ради4:ал Cg-С или нафтенильный радикал (остаток нафтеновых кислот);

RI - С|, Вг или П; п 20-50; m « 10-25.

HN-CH -CH NCH -CH,СН.,

2

ЦМ R И

СН,

MR.

а

CHjCOOH

m

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Справочник по пластическим массам. М., Химия, 1969, т. 2, с. 445.

2. Авторское свидетельство СССР № 484238, кл. С 09 К 3/16, 04.07.74 (прототип).