Антистатическая полимерная композиция Советский патент 1981 года по МПК C09K3/16 C08K5/1575 C08L23/04 

(54) АНТИСТАТИЧЕСКАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к антистатическим стабилизированным полиолефиновым композициям, которые применяютт ся для изготовления пленки и других изделий. Известна антистатическая полимерна композиция на основе полиэтилена и фосфорсодержащей органической солисмеси ди-(2-этилгексил)-фосфата натрия и три-(2-этилгексил)-фосфата tl Однако эта композиция имеет недостаточную гидрофильность и недостаточную стабильность антистатически свойств во времени в условиях воздействия атмосферной влаги. Так у из готовлеиной из этой композиции пленки, закрывающей парник или теплицу, через 2-4 недели понижается прозрачность за счет увеличения запыляемости и образования многочисленных капель конденсата влаги на внутренней стброне пленки (капли образуются вследствие уменьшения гидрофильности материала). Ближайшей по технической сущности и достигае1у1ому эффекту к изобретению является антистатическая композиция, состоящая из гомо- или сополимера этилена, иеионогенного поверхностно:гистивного вещества и кремневой кислоты или двуокиси кремния 2}. Эта известная композиция имеет хорошие антистатические свойства и гидрофильность поверхности. Однако у изготовленной из этой композиции пленки ухудшаются антистатические свойства и гидрофильность поверхности после эксплуатаци и на укрытиях защищенного грунта в течение 3 мес., и, как следствие,- условия выращивания растения до окончания сезона. Кроме того, указанная композиция недостаточно технологична вследствие применения тонкодисперсных компонентов кремниевой кислоты или двуокиси кремния, запыляющих производственные помещения и затрудняющих автоматизацию производственного процесса. Целью изобретения являете повышение стабильности антистатических свойств, гидрофильности, улучшение технологичности изготовления компощиции, Указанная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержащая гомо-или сополимер этилена и неиоиогенное поверхностно-активное вещество, дополнительно содержит оксиэтилированную фракцию диоксаиовых спиртов, при следующем соотношении компонентов, масс, %: Гомо- или сополимер этилена88,0-99,8

Неионогенное поверхностно-активное вещество0,1-5,0 Оксиэтилированная фракция диоксановых спиртов 0,1-7,0 Оксиэтилированную фракцию диоксановых спиртов получают при реакции высококипящих побочных продуктов синтеза диметилдиоксана (фракции диоксановых спиртов) в производстве изопрена с окисью этиленй ГЗ.

Представляет она собой мазе- или воскоподобное Звещество бурого цвета с температурой застывания в зависимоста от степени оксиэтилирования.

Предлагаемая антистатическая композиция может содержать различные целешде добавки, стабилизаторы, смазки антикоррозионные добавки, красители и др.

Антистатическая композиция может быть получена путем смещения компонентов при повышенной температуре, например, на вальцах, в смесителях тяжелого типа, в скоростных смесителях с последующей экструзией, в экструдерах при дозировке компонентов непосредственно в зону сжатия.

Изготовленная из предлагаемой композиции пленка обладает удельным поверхностным электрическим сопротивлением ( ,РЗ ) 3,4 10-9,4 10 Ом при 20+3-с и относительной влажности 65+5%, пределом текучести при растяжении СЬт-) 85-120 кгс/см , разрушающим напряжением при растяжении №pj 75-145 кгс/см и относительным удлинением при разрыве () 400-500%.

Для ускоренного испытания пленки сельскохозяйственного назначения на гидрофильность проводили вымачивание образцов пленки в воде, сменяемой 1 раз в сутки. Выдерживание образцов пленки в воде в течение 1 и 3 мес соответствует условиям ее эксплуатации на теплице соответственно в течение 6 и 12 мес. После выдержки в воде образцы пленок вынимали и закрывали ими герметично сосуды емкостью 1 л с водой при . Через 30 мин ви:зуально определяли форму конденсата

влаги на пленках.

Степень гидрофильности полимерной пленки выражается в баллах:

5 баллов - гидрофильность высокая, конденсат влаги в виде сплошной пленки;

4 бгшла - идрофильность хорошая, конденсат влаги в виде сплошной пленки, но у 10% поверхности образца наблюдается крупнокапельный конденсат;

3 балла - гндрофильность средняя, конденсат влаги в виде сплошной пленки у 50% поверхности образца, на остальной поверхности - конденсат в виде крупных, слитых в очаги капель;2 балла - гидрофильность ниже

средней, конденсат влаги представлен крупньп ш каплями, слитыми в оча у 50% поверхности; 1 балл - гидрофильность плохая, конденсат влаги в основном мелкокапельный, но имеются участки (30-50% поверхности), на которых конденсат влаги крупнокапельный, слитые очаги последних единичны;

О баллов - гидрофильность отсутствует, конденсат влаг на пленке только мелкокапельный .

После вымачивания в воде пленки из предложенной композиции в течение 100 сут, гидрофильность сохраняется выше средней (3,1 балла) по сравнени с прототипом (1,6 балла), когда гидрофильные свойства становятся плохими. Сохранение гидрофильности соответствует сохранению антистатических свойств.

Пример 1. Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) с 0,1 мас.% октадециламина, оксиэтилированного на 2 моль и 0,2 мас.% . оксиэтилированной на 100 моль оксиэтилированной фракции диоксановых спиртов смешивают в смесителе тяжелого типа при 145±5с в течение 10 мин. Пленка, изготовленная из полученной композиции, обладаетре, 9, при 20 + и относительной влажности 65+5% и имеет6 98 кг/см, Ьр 120 кгс/см и 460%. После вымачивания пленки в воде в течение 30 сут, гидрофильност пленки оценивалась в 5 баллов, аре, пленки составило 2,010 ом при 20+ и относительной влажности 65+5%, т.е. сохраняются антистатические и гидрофильные свойства.

При закрытии теплиц пленкой через б мес. испытывания на внутренней стороне пленки не образуется капельный конденсат, Конденсат имеет вид сплошной пленки, стекгиощей вниз по кровле без отрыва капель. Такой характер конденсата влаги не отражает солнечные лучи и увеличивает поступление их в теплицу. Пленка практически не запыляется.

П р, и м е р 2. ПЭНП смешивают в экструдере с введенными дозированным .насосом 5 мас.% оксиэтилированного на 5 моль моноэтаноламида жирных кислот фракции Сщ -С|| и 7,0 мас.% оксиэтйлированное на 50 моль фракции диоксановых спиртов при 150с, Пленка, изготовленная из псэлученной композиции, oблaдaeтpc,8, Ом при и относительной влажности 65+ 5% и имеет 90 кгс/см, Ьр115 кгс/см и 6 500%. После вымачивания пленки в воде в течение 100 сут. гидрофильност пленки оценивалась в 3,1 балла, а pg пленки составляло 9 при 20i3OC и относительной влажности 65+5%, т.е сохраняются антистатические и гидрофильные свойства. При закрытии теплиц пленкой через 6 мес. испытания на внутренней стороне пленки не образуется капельный конденсат. Конденсат имеет вид сплош ной водяной пленки, стекающей вниз по кровле без отрыва капель. Такой характер конденсата влаги не отражает солнечные лучи и увеличивает поступление их в теплицу. Пленка пра тически не запыляется. Примерз. ПЭНП с 1 мас.% i оксиэтилированного на 5 моль моноэтаноламида жирных кислот фракции и 2 мас.% : оксиэтилированной на 4 моль фракции диоксановых спиртов смешивают в скоростном смесителе в течение 10 мин в последующей экструзией при . Пленка, из готовленная из полученной композиции обладает PS 1.10°Ом при 20+3°С и относительной влажностью 65+5% и имеет 96 кгс/см,йр 118 кгс/см и 5 460%. После вымачивания пленки в во де в течение 60 сут. гидрофильность пленки оценивалась в 4,2 балла, aps пленки составляло 10 Ом при 20+3° и относительной влажности 65+5%, т.е сохраняются антистатические и гидрофильные свойства. При закрытии теплиц пленкой через 6 мес, испытания на внутренней сторо не пленки не образуется капельный конденсат. Конденсат имеет вид сплош ной водяной пленки, стекающей вниз п кровле без отрыва капель. Такой характер конденсата влаги не отражают солнечные лучи и увеличивает пойтупление их в теплицу. Пленка практически не запыляется. П р и м е р 4. Сополимер этилена с винйГлацетатом с 0,5 мас.% окси- этилированного на 17 моль цетилстеарилового спирта и 0,1 мае. % оксиэтилированной на 30 моль фракции диоксановых спиртов смешивают в смесителе тяжелого типа при 145+5С в течение 10 мин. Пленка, изготовлен из полученной композиции, обладает PS3,7. Ом при 20 + ЗООс и относительной влажности 65+5% и имеет Ьт 85 кгс/см, tip 75 кгс/см и С 420%, После вымачивания пленки в воде в течение 15 сут. гидрофильность 1пленки оценивалась в 5 баллов, а ps составляло 9,6 10 Ом при 20+3°С и относительной влгикности 65+5%, т.е. сохраняются антистатические и гидрофильные свойства. При закрытии теплиц пленкой через 5мес. испытания на вр1утрвнней стороне пленки не образуется капельный конденсат. Конденсат имеет вид сплощной водяной пленки, стекающей вниз по кровле без отрыва капель. Такой характер конденсата влаги не отражает солнечные лучи и увеличивает поступление их в теплицу. Пленка практически не запыляется. П р и м е р 5. Сополимер этилена с пропиленом в 2 мае. % оксиэтилированного на 2 моль октадециламина и 1 мае. % оксиэтилированной на 20 моль фракции диоксановых спиртов смешивают в смесителе тяжелого типа при 160+5 С в течение 10 мин. Пленка, изготовленная из полученной композиции, обладает PS 3, 4 tlO Ом при 20+ 3°С и относительной влажности 65+5% и имеетЬт 120 кгс/см, 145 кгс/ct и 400%. После вымачивания пленки в воде в течение 30 сут. гидрофильность пленки оценивалась в 5 баллов а PC, пленки составляло при 20+3°С и относительной влажности 65+5%, т.е. сохраняются антистатические и гидрофильные свойства. При. закрытии теплиц пленкой через 6мес. испытания на внутренней стороне пленки не образуется капельный конденсат. Конденсат имеет вид сплошной водяной пленки, стекающей вниз по кровле без отрыва капель. Такой характер конденсата влаги не отражает солнечные лучи и увеличивает поступление их в теплицу; Пленка практически не загыляется. . П р и м е р 6 (контрольный) . ПЭНП в 1 мае. % октадециламина оксиэтилированного на 2 моль я 2 мае. % двуокиси кремния смешивают в смесителе тяжелого типа при 145+5С в течение 10 мин. Пленка, изготовленная из полученной композиции обладает Ps6,0x 10 Ом при 20+3 С и относительной влажности 65+5% и имеет Ъ 95 кгс/см , Ър 115 к ГС/см 2 и 380%. После вымачивания пленки в воде течение 100 сут. гидрофильность ленки оценивалась в 1,6 балла, а пленки составляло 8- 10 Ом при и относительной влажности 5+3%, т.е. не сохраняются антистаические и гидрофильные свойства. При закрытии теплиц пленкой через -3 мес. испытания на внутренней тороне пленки конденсат из плсипного слоя переходил в капельый, что снижало поступление свети теплицу и вызывало капель с кровли. Предлагаемая антистатическая комозиция обладает повышенной стабильостью антистатических свойств и идрофильностью, технологичностью зготовления, имеет хорошую эластичость и высокую прочность, Предла8гаемая композиция может найти применение для изготовления сельскохозяйственной пленки, предназначенной для закрытия парников и теплиц. Увеличениесуммарной освещенности под изготовленной из предлагаемой ко позиции пленкой будет способствовать повышению урожайности овощей на 15%, что соответствует зкономическому эффекту в размере 1 тыс. руб. на 1 т пленки. На 1 га пленочных теплиц требуется 5 т пленки. В настоящее время имеется 6 тыс. га пленочных теплиц, для укрытия которых нужно 30 тыс. т пленки.Следовательно, в сфере потребления экономический эффект составит 30 млн. руб. Формула изобретения Антистатическая полимерная композиция, содержащая ГОМО- или сополимер этилена и неионогенное поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что, с целью овышения стабильности антистатичес-. их свойств, гидрофильности и техологичности приготовления, компоиция дополнительно содержит окситилированную фракцию диоксановых пиртов, при соотношении компоненов, мае. %: Гомо- или сополимер этилена88., 0-99,8 Неионогенное поверхностно-активное вещество0,1-5,0 Оксиэтилированная фракция диоксановых спиртов .0,1-7,0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 353563, кл. С 09 К 3/16, 1970. 2.Авторское -свидетельство СССР 510483, кл. С 08 L 23/04, С 09 К 3/16, 1974 (прототип), 3.С.К.Огородников, Г.С.Идлис. Производство изопрена. Л., Химия 1973, с. 12.