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

Изобретение относится к способу уменьшения электризуемости термопластичных полимеров путем нанесения на них или введения в массу производных амина. Известен способ уменьшения электризуемост термопластичных полимеров путем введения алкамонов в расплав полимера или нанесением их на поверхность изделия из него {1. Однако такой способ позволяет получать по лимеры, обладающие удельным поверхностным сопротивлением (р 3,3Ю Ом, что является недостаточным для полимеров, применяемых в приборах, которые подвергаются влажной обработке. Известен также способ уменьшения злектризуемости термопластичных полимеров путем введения амидоаминов в расплав полимера или поверхностной обработки изделий из них 2. Общая формула таких амидоаминов следующая (Я-С-Ы-СН СН КН-{СН2СН.О).,И, (СН,СН20)кИ R-C-NH-CH,CH2N (СН,СН2О) Н, .(СН„СН О), R-C-NH-CH CH N (CH2CH,),,R, О где R алкильный или алкенильный радикал C7-C,g или нафтенильный радикал; R, - HCI, НВг или HJ; X + у 2-50 Указанный способ позволяет получать полимеры и Изделия из них с хорошими антистатическими свойствами. Однако при этом их антистатические свойства недостаточно устойчивы к влажной обработке. Удельное поверхностное электрическое сопротивление (р ) обраэцов после промывания водой составляет Ом при 20±3С и относительной влажности 65±5%. Цель изобретения -- устойчивость антистатических свойств к влажной обработке. 37 Поставленная цель достигается тем, что в способе уменьшения электризуемости термопластичных полимеров и изделий из них, в качестве производных амина применяют соли полиэтиленимина и предельных органический кислот общей формулы СНз (СН2)цСООН, где п 0-16. В качестве таких солей мотут применяться, например ацетат-, стеарат-, лаурат-полиэтиленимина и другие. Такие соединения представляют собой воскоподобные или мазеобразные вещества от светло-желтого до оранжевого двета. При поверхностном нанесении 0,2-4,0%.ных растворов солей полизтиленимина и предельных органических кислот по предлагаемому способу р5 образцов составляет 3, 1,0-10 Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. После погружения образцов в дистиллированную воду на 20 с и сущки на воздухе в течение 2 ч pg полимеров равно 1,4-10-2,6-10 Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические свойства. Образцы полимеров, полученные по предлагаемому способу, при введении в расплав полиме ра 0,5-8,0 масс.% солей полизтиленимина имеют Рд 9,0-10 - 7,0-10° Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%, предел текучести при растяжений (о т ) 120-246 кгс/см, разрущ ющее напряжение при растяжении (ор ) 120132 кгс/см и относительное удлинение при раз рыве (б) 230-6007о. После промывания образцов путем их погружения в дистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе в течение 2 р„ полимеров составляет 2,0«10 - 2,0-10 Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатически свойства. Одновременно могут применяться целевые добавки - красители, стабилизаторы, пластификаторы и т.д. Антистатики можно вводить в расплав полимеров обычными способами: на вальцах, в плас тосмесителе тяжелого типа или в экструдере. Пример 1. Диски диаметром 50 мм и толщиной I мм из полизтилена низкой плотно ти (ПЭНП) погружают на 20 с в 0,5%-ный рас вор лаурата полизтиленимина (ЛПЭИ) в зтило вом спирте и затем сушат при комнатной температуре в вертикальном положении в течение 2ч. р обработанных таким способом образцов составляет 7, Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. После промывания данных образцов путем их погружения в дистиллированную воду на 20 си сушки на воздухе 2 ч р-полимера равно 1,2-10 Ом п и относительной влажности 65±5%, т.е. об|)а-зцы сохраняют антистатические свойства. П р и м е р 2. Образцы из полистирола лочного (ПСБ) обрабатывали 0,5%-ным раствоом (ЛПЭИ). р обработанных таким способом бразцов составляет 8,2-10 Ом при 20±3°С относительной влажности 65+5%. Обработка аких образцов водой проводилась аналогично римеру 1. Pg полимера равно 2,0-10 Ом при 0±3°С и относительной влажности 65±5%, т.е. бразцы сохраняют антистатические свойства. П р и м е р 3. Образцы полиметилметакриата (liMMA) обрабатывают 0,5%-иым раствоом ЛПЭИ в условиях, аналогичных примеру 1. обработанных таким способом образцов сотавляет 5,0-10° Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Обработка образцов воой проводилась аналогично примеру 1. После акой обработки р полимера равно 9,2ЧО Ом ри 20±3С и относительной влажности 65±5%, т.е. образцы сохраняют антистатические свойства. П р и м е р 4. Образцы полипропилена (ПП) обрабатывают 0,5%-ным раствором ЛПЭИ аналогично примеру 1. pg обработанных таким способом образцов составляет 1, Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%. Обработка образцов водой проводилась аналогично примеру 1. После обработки р полимера равно 2,6 Ю Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%, т.е. образцы сохраняют антистатические свойства. Примеры 5-10. Соли поли тиленимина наносят на поверхность полимеров также, как в примерах 1-4. После промывания дистиллированной водой образцы сохраняют антистатические свойства. Результаты приведены в табл.1. Примеры 11-21 (контрольные). Производные аминов и алкамоны наносят на поверхнос,ть полимеров как в примере 1. После промьтания образцов дистиллированной водой антистатические свойства полимеров практически утрачиваются. П р и м е р 22. ПЭНП смешивают с 0,5 масс.% ацетата полиэтиленимина (АПЭИ) на вальцах при 135 ±5° С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают р57,0 Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5% н имеют ктс/см, Ор 130 кгс/см и е 600%. После промывания данных образцов путем их погруже1«я в дистиллированную воду на 20 с и сушки на воздухе 2 ч. р полимера равно 2.,010 Ом при 20±3°С и относительной влажности 65±5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические и физико-механические свойства. П р и м е р 23. ПЭВП смешивают с 4,0 масс.% АПЭИ на вальцах при 155±5°С в течение 7 мня. Полученные образцы обладают р 8,0-10 Ом при 2013° С и относительной влажности 65±5% и имеют Of 239 кгс/см, Ор 126 кгс/см н 5 е 250%. Обработка образца водой проводилась аналогично примеру 22. После такой обработки Pj полимера равно 3,0-10 Ом при 20±3°С и относительной влажности 65+5%, т.е. образцы сохраняют хорошие антистатические и физикомеханические свойства. Примеры 24-29. Соли полиэтиленимйна вводят в массу полимеров по предлагаемому способу как в примерах 22-23. После промывания дистиллированной водой образцы сохраняют антистатнческие свойства. Результаты приведены в табл. 2. Примеры 30-35 (контрольные). Амидо амины и алкамоны вводят в массу полимеров по известному способу, как в примерах 22-23. После промывания образцов дистиллированной 16 водой айтистатические свойства полимеров практически утрачиваются. Результаты приводены в табл. 2. Предлагаемый способ улучшает водостойкость антистатических свойств термопластическнк полимеров и изделий из них и может найти применение для обработки термопластичных полимеров пластмассов1 1Х деталей измерительных приборов, радиотехнической аппаратуры, ситических деталей из органического стекла и др., Когда по условиям эксплуатации необходимо промьшать изделия. Повышение качества антнстатических покрытий обеспечивает большую точность измерений и надежность приборов в результате отсутствия накопления зарядов статического электричества. Таблица

-NNi wc- (Р-ОКСИЭТИЛ-) этилендиамина

ПСБN-дeкaнoил-NN-бuc(jЗ-cжcиэтил-)

этнлендиамин

ППИодистоводородная соль N-олеоил-N,tf-6uc- (0- (20)оксиэтил) -зтилендиамина

ПММА N-нoнaдeкaнoил- /,N-биc- (/З-оксиэтил)-зтнлендиамин

ПЭНП М-нафтеноил-ЫМ-бис-(оксязтил)-зтилендиамин

То же То же

ПСБАлкамон ОС-2 (смесь бензолсульфонатов метилдаэтиламинометильных производных диэтиленгпиколевых эфиров высших жирных спиртов)

3,4.10

1,2 10« 5,0-10 3,0.10°

8,4.10

7,0-10 7,1-10 1,3.10

5,0-10

8,5-10

2,0 N-HOHafleKaHOHn-N, (/3-оксиэтил) этилендаамин0,5 То же8,0 Солянокислая соль N-creapomi-N,N-6wc- (Р-оксиэтил) этилендиамина4,0 Алкамон ОС 2 1, 1,3-10 5,0-10 3,0-10 1,3-10 115130550 4,3-10 208112210 5,8-10105115480 9,0-10 --978956110

Формула изобретениялиэтиленимина и предельных органических кисСпособ антистатической обработки термоплас- п 0-16.

тичных полимерОЕГ путем введения производныхИсточники информации,

амина в массу полимера или нанесением наjпринятые во внимание при экспертизе

поверхность, отличающийся тем,1. Справочник по пластическим массам. М.,

что, с целью стабилизации антистатических Химия, 1969, т.2, с. 445.

свойств в условиях влажной обработки, в ка-2. Авторское свидетельство СССР N 484238,

честве производили амина применяют сопи по-кл. С 09 К 3/16, 04.07.74 (прототип).

ло общей формулы CH3(CHj), где