Способ уменьшения электризуемости термопластичных полимеров

Способ уменьшения электризуемости термопластичных полимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

»

Ф ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (») 42796 3

Ео в Совет«»

Социалистических

Респувлкк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 09.06.72 (21) 1794713/23-5 (5 ) М. Кл. С 08147/22

С 08k 1/52

С 091с 3/16 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный квинтет

Совета Министров СССР (32) Приоритет—

Опубликовано 15.05.74. Бюллетень М 18

Дата спублпковапия описания 0-!.07. 5 (53) УДК 678.073.04 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. И, Василенок, Б. A. Коноплев, В. H. Лагунова, A. М. Симонов и В. Г. Полудненко (71) Заявитель (54) СПОСОБ УМЕНЪШЕНИЯ ЗЛЕКТРИЗУЕМОСТИ

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛ ИМЕРОВ

Предлагаемое изобретение относится к способу уменьшения электризуемости термопла1стичных полимеров.

Известен опособ уменьшения электризуемости полимеров путем нанесения на них или введения в массу íафтенилпиридиHèé-и-толуолсульфоната.

Однако антистатические свойства,,придаваемые полимерам с .помощью этого известного способа, недостаточно вьссокп: при по- 1О верхностном нанесении 2% антистатика и введении в матиссу 1 — 3 вес. % антистатика удельное поверхностное сопротивление (р,.) при

20 С и относительной влажности 65 5% соответственно составляет 8,4 108 — 9,0 10 ол;

5 2 101о — 3 0 . 10 о и.

Предлагается опособ уменьшения электризуемости поли меров (на пример полиэтилена, поли|про пилена, полистирола, полиметилметакрилата) .путем нанесения на по верхность или введения в массу производных пиридина, отличающийся тем, что, с целью улучшения антистатических свойств, .в качестве производных пиридина применяют бис-,соли пиперидиния обшей формулы

25 где R — (СН ) 4 —, — (СН ) 6, —, Н; — СН2 — Х Н вЂ” CH; — СН вЂ” или

R, — алкильный радикал Со — С1е или группа — СН2СН20Н;

А 2Br, 2С1, 2NO,, 2CIQ,, 2СНнSO4 (СНЗ).1 О4-, SO,- —.

При поверхностном нанесении 1,0 — 4% биссолей п иперидиния на полимеры р. образцов составляет 6,0 10 — 2,5 108 о.я при температуре 20 3 С и относительной влажности

65+4.5%.

Образцы полиэтилена при внутреннем введении 1 — 4,0 вес. % бис-солей пи перидиния имели р, 4,1 10е — 1,2. 10го ол при тем пературе 20 3 С и относительной влажности

65 5%; предел текучести,при растяжении (o. ) 82 — 250 кгс/сл, предел прочности при растяжении (ор) 124 — 142 кгс/ст4, QTHoñèòåëüuoe у|длинение при разрыве (в) 260 — 640%.

Полгсмерные образцы, получаемые по предл агаемому способу, обладают лучшими анти статическими свойствами по сравнению с образцами полимеров, обработанных наибо427961 спирте и затем сушат при комнатной температуре под утлом 45 в течение суток. о, обработанных таким опособоьм образцов составляет

2,5. 10а ол,при тем|пературе 20 3 С и отяосительной влажности 65+5%.

Пример 4. Ди оки диа метром 58 мм и толщиной 2 лм из полиметилметакр|илата погружают на 20 сек в 3%-ный раст вор,дитетрадецилбромид-1,4-д и-N-пиперидилбутана !в этиловом апирте и затем сушат при комнатной тем, пературе под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 2,1 10 ол при таиперату ре 20+ 3 С и относительной влажноспи 65 5%.

П.р и м е р 5. Диски диагметром 58 мл и толщиной 2 лл из полистирола погружают на

20 сек,в 2%-ный ра створ дитетрадецилхлоргид-1,4.ди-N пи перидилбутана в этиловом ап!ирте и затем сушат под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 7,6 10 ом при температуре

20+3 С и относительной влажности 65ь5%.

Пример 6 — 48. Бис-,соли,пипериди ния наносят на поверхность полимеров так же, как в примерах 1 — 5. Результаты приввдены в табл. 1.

Таблица 1

Удельное поверхностное сопротивление полимеров при поверхностном нанесении бис-солей пиперидиния

Концентрация раствора антистатика,,о, Бис-соли пиперидиния

Полимер

1 ! !

I>,, ом

Диоктилхлорид 1,4-ди-Nпнперидилб>тана

Полиэтилен низкой

8,1 10 плотности

То же

Дноктадецилхлорид 1,4-ди-Nппперпдилбутана

Диоктадецилхлорид 1,4-ди-Nпиперидилгексана

Диоктилхлорид 1,4-ди-Nппперидилдиэтилимина

Диоктадецилхлорид 1,4-ди-Nпиперидилдиметилбензола

Дп-р-оксиэтплхлорид 1,4-ди-Nппперпдплдпэтилимина

Дпоктадецилбромид 1,4-ди-Nппперпдилдпэтилимпна

Дпоктилбромпд 1,4-дп-Nппперидилгексана

Диоктадецилнитрат 1,4-ди-Nппперидилбутана

Диоктилнитрат 1,4-ди-Nпиперидплдиэтилимина

Дилаурилнитрат 1,4-дп-1Чппперидилгексана

Дпоктадецплперхлорат 1,4-Nгп и.е 2 яд илбута на

Ди-,д-окспэтилперхлорат 1,4-дп-Иппперидилдпэтплимина

Дноктадецилперхлорат 1,4-Мпш ерпдплдиметилбензола

Диок-.илперхлорат 1,4-Иппперидплдиэтплимина

Диоктилдецилметасульфат 1,4-Ч ппперидилгексана — »вЂ”

12

14

16

18

20 — »вЂ” лее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонсв (р,=4,6. 10" — 8,0.

10 ом при внутреннем в ведении).

Пример 1. Диски диаметром 50 лм и толщиной 1 лм из полиэтилена низкой плот- 5 ности погружают на 20 сек в 3%- ный раствор дитетрадецилбромид 1,4-ди-N-aиперидилбута на |в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение

1 сут. р, обраоота>нных таким способом об- 1О разцов ссставляет 9,7 10 ол прн теипературе 20 3 С и относительной влажности

65+ 5 .

Пример 2. Диски дна метром 50 лгл и толщиной 1 лм из полиэтилена высокой плотности,псгружают на 20 сек в 3%-ный раствор дитетрадецилбромид-1,4-ди-Х-пипериднлбутана в этилово»м спирте и затем сушат при комнатной тем пературе под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 1,8 108 ом при температуре

20 3 С и от носительной влажности 65+5%.

П,р и м е р 3. Диски диаметром 50 глл и толщиной 1 мм из полипропилена, погружают яа 20 сек в 4% -ный распвор дитетрадецилбромид-1,4-ди-N-пиперидилбутана в этиловом

78 10

9,6 10

7,0. 10

1,9 10

2,4 !O

2,3. 108

2,5 !Оз

2,4 10

1,9. 103

1,4- IO

9,1 10

1,8. IO

1,2. 10 . 6,0 10

8,0 10 ! Концснтра; ция раствора антиста1

Полпмсзы !

) !

Бис-соли и:шерпдпнпя

8, ом тика, ! о, Полиэтилен низкой плотности

Дилаурилметасульфат 1,4-Nппперидплбутана

7,8. 10

Диоктплметасульфат 1,4-Nппперпдилдиэтилимина

Ди-Р-оксиэтилдиметафосфат 1,4-Nппперидплдиэтилимина

Дноктадецплдиметафосфат 1,4-Мпнперидилбута <а

Дпоктплдиметафосфат 1,4-!Чппгерпдилгексана

Диокт .лдецилсульфат 1,4-Мпиперидилдиметилбензола

Дилаурплсульфат 1,4-Nпиыридилбутана

Дпоктадецилсульфат 1,4-Иппперидилгексана

Диоктилсульфат 1.4-Nппперндилдиэтилимина

Дноктадецнлхлорид 1,4-дп-N-! гиперидплбутана

24

25 — »вЂ”

27

28 — » —29

3!

Полиэтилен высокой плотностп

Дпоктнлнптрат 1,4-ди-Nппперидилдиэтилимпна

Дпоктилперхлорат 1,4-Nппперидилдиэтилимина

Дплаурплметасульфат 1,4-Nгпперидилбутана

Дпоктилдиметафосфат 1,4-Nппперидилгексана

Диоктилхлорид 1,4-ди-Nппперидплднэтилимина

Дпоктадецилперхлорат 1,4-Nпиперидилбутана

Дплаурилметасульфат 1,4 — !пиперидилбутана

Диоктадецилсульфат 1,4-Nпнперидплгексана и с — »вЂ”

33 — »вЂ”

35 — »вЂ”

Полппропплен

37! — »вЂ”

39

Дноктадецплхлорид 1,4-ди-Nпиг:ерпдилгексана

Дпоктплннтрат 1,4-ди-Nпиперидилдиэтилимпна

Диоктадецилперхлорат 1,4-Nппперидплдиметилбензола

Дпоктнлметасульфат 1,4-!>1t.ïïåðèäïëäèýTèëèìèна

Д и о к тадецил мета фосфат 1,4- Ыпиперидилбутана

Дн-/3-оксиэтилхлорид 1,4-ди-Nпиперидплдиэтилимина

Диоктадецилхлорид 1,4-дп-Nппперидилбутана

Дплаурилсульфат 1,4-Nпиперидилбутана

Диоктадецилдиметафосфат 1,4-Хпппернднлбутана

Полпстпрол ! ! — »вЂ” !

»

41 — »

1 — >>—

1 ! Полиметилметакрилат ! †»вЂ”

45

47 . — »вЂ”

48 — »вЂ”

П р и гм е р 50. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 2 IBec. % диоктадецилхлорид

1,4-ди-N-пи!перидилбутана на вальцах при температуре 155 5 С в течение 7 л!ин. Полученные об разцы обладают р,, 1,0 10" ом прн температуре 20 3 С и относительной влаж. .ссти 65 — 5 /о и имеют от 248 кгс/слР, р 142 кгс/сл! и е 400%.

П р и,м е р 49. Полиэтилена низкой плотности смеши!вают с 1 вес. % диоктадецилхлорид

1,4-ди-N-!пи!пери дилбутана на вальцах при температуре 135 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают р,, 9,0. IO ом при температуре 20+3 С и относительной влажности

65 5% и имеют о„92 кгс/с,и ор 138 кгс/сл12 и е 640%.

Продолжение табл. 1

6,9 !О

«2,4 lоз

7.0. 10т

1,4 10

2,0. 10

8,0 10

9,4-10т

7,6 107

9 О 10"

2,5 10з

9,2 10

1,0-10

2,2 10

2,4 10

2,5 10

2,0 10

1,3 10

1,7 !Оз

2,1. 10з

1,4. 10

9,6. 10"

9,! 10

2,5. 10

19 10

9,9. 10

8,6.! 0"

427о61

Пример ы 58 — 62. Бис-соли,пиперидиния смешивают с полиэтиленом высокой плотностси так же, как в примере 50. Результаты при. велены в таол. 2.

Таблица 2

Свойства полиэтилена при внутреннем введении бис-солей пиперидиния

Пример

¹ а кгс/ слР Р мгс/ся

Ps, ол«

О/

Антистатик

Поли >.ep

Диоктадецилхлорид 1,4-ди-N-пиперидилбутана

Полиэтилен низкой плотности

130

5,0. 10

570

Диоктадецилбромид 1,4-ди-N-пиперидилдиэтплимина

Диоктилнитрат 1,4-ди-N-пиперпдплдиэтилимина

Диоктадецилперхлорат 1,4-iU-ппперидилбутана

То >кс

6,0. 10»

134

590

То же

87

2 ) 80!О

128

GOO!

610

90

124

540

82 — »вЂ”

Дплаурилметасульфат 1,4-N-пиперидплбутана

Диоктилдиметафосфат 1,4-N-пппернднлгексана

Диоктадецилхлорид 1,4-ди-!1-пиперидплбутана

134

620 — »вЂ”

125

5G0

Полиэтилен высокой плотности

То же

137

320

240

Диоктилперхлорат 1,4-N-ппперидплдиэтилимина

То же

350

135

1,2 10 о

246

330

2,1 10

8,0 10

134

140

238

250

Дплаурилметасульфат 1,4-iNi-пиперндилбутана

Диоктилдиметафосфат 1,4-М-пиперидилгексана

300

4,0. 10

131

242 — »вЂ”,где Ri — — (СН2) 4 —, — (СН2) в —, — СН2— — СН2 — NH — СН2 — СН2 — или

Предмет изобретения

Способ уменьшения электризуемости термопластичных полимеров путем на несения íà 5 поверхность или в ведения в массу производных пири дина, отличающийся тем, что, с целью улучшения антистапичеоких свойств, в качестве производных пиридина применяют бис-соли пиперидиния общей формулы юг ,б

СНГ

R2 — алкильныи радикал Cs — Cis или группа — СН2СН20Н;

А — 2Br, 2С}, 2NOs, 2С104,2СНз$04

2(СНз)2Р04 или $04—

Составитель А. Кулакова

Техред Л. Акимова Корректор И. Симкина

Редактор Л. Емельянова

Заказ 61/318 Изд. № 1584 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, лК-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фнл. пред. «Патент»

Пример ы 51 — 57. Бис-,соли пиптериди ния смешивают с полиэтиленом низкой плотности так же, как в,при|мере 49. С войства полученных образцов приведены в табл. 2.

Количество антистатика, введенного в полимер, вес. %

7,1.,1 0

4,0 10з

3,7. 10

1,8 109

8,4. 10