Антистатическая полимерная композиция

Антистатическая полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕ ЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 050280 (21) 2878865/23-05 (51 )М. Кл.

Союз Соаетсиид

Социаиистическиз т ЕС УбЛИК с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 09 К 3/16

С 08 Ь 23/04

С 08 К 5/05

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий

Опубликовано 070881, Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 0708.81 (53} Уд)(678. 742. 2. 04 (088 . 8) (72) Авторы изобретения

Ю.И.Василенок, В.Н.Лагунова, И.Н.Котович, Е.И.Ермаков, 3 С.Безмоз гин, Е.В.Глушенкова, В.А.Старост (71) 3 а яв и тель (54) АНТИСТАТИЧЕСКАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к антистатическим стабилизированным полиолефиновым композициям, которые применяются для изготовления пленки и других изделий.

Известна антистатическая полимерная композиция на основе полиэтилена и фосфорсодержащей органической соли.смеси ди-(2-этилгексил) -фосфата натрия и три-(2-этилгексил) -фосфата |1) .

Однако эта композиция имеет недостаточную гидрофильность и недостаточную стабильность антистатических свойств во времени в условиях воздействия атмосферной влаги. Так у из-15 готовленной 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 стороне пленки (капли образуются вследствие уменьшения гидрофильности материала).

Ближайшей по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является айтистатическая композиция, состоящая из гомо- или сополимера этилена, неионогенного поверхностно .активного 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 эксплуатации 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 тонкоднсперсных компонентов кремниевой кислоты или двуокиси кремния, запыляющих производственные помещения и затрудняющих автоматизацию производственного процесса.

Целью изобретения является повышение стабильности антистатических свойств, гидрофильности, улучшение технологичности изготовления компощиции.

Укаэанная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержа щая гомо-или сополимер этилена н неионогенное поверхностно-активное веществО, дополнительно содержит оксиэтилированную фракцию диоксано852929 вых спиртов, при следующем соотношении компонентов, масс, %:

Гомо- или сополимер этилена 88,0-99,8

Неионогеннае поверхностно-активное вещество 0,1-5,0

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 этилена (3) .

Представляет она собой мазе- или воскоподобное вещество бурого цвета с температурой застывания 1-5ФС в зависимоста от степени оксиэтилирования.

Предлагаемая антистатическая композиция может содержать различные целевые 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 (Рj ) 3,4 10 -9,4 10 Ом при

20+3 С и относительной влажности

65+5%, пределом текучести при растяжении (Ъ ) 85-120 кгс/см, разрушающим напряжением при растяжении (Ьр)

75-145 кгс/см и относительным удлинением при разрыве (E.) 400-500Ъ.

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 60 С, Через 30 мин визуально определяли форму конденсата влаги на пленках.

Степень гидрофильности полимерной пленки выражается в баллах:

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

4 балла — гидрофильность хорошая, конденсат влаги в виде сплошной пленки, но у

10% поверхности образца наблюдается крупнокапельный конденсат;

3 балла — гидрофильность средняя, конденсат влаги в виде сплошной пленки у 50% поверхности образца, на остальной поверхности

5 конденсат в виде крупных, слитых в очаги капель;

2 балла — гидрофильность ниже средней, конденсат вла10 ги нредст а вле н крупными каплями, слитыми в очаги у 50% поверхности;

1 балл — гндрофильность плохая, конденсат влаги в основном мелкокапельный, но имеются участки (30-50% поверхности), на которых конденсат влаги крупнокапельный, слитые очаги последних

20 единичны;

О баллов — гидрофильность отсутствует, конденсат влаги на пленке только мелкокапельный.

$$ После вымачивания в воде пленки из предложенной композиции в течение

100 сут. гидрофильность сохраняется выше средней (3,1 балла) по сравнению с прототипом (1,6 балла), когда гидЗО рофильные свойства становятся плохими. Сохранение гидрофильности соответствует сохранению антистатических свойств.

Пример 1. Полиэтилен низкой (ПЭНП) C 0,1 MAC Ъ OKTBдециламина, оксиэтилированного на

2 моль и 0,2 мас.Ъ, оксиэтилированной на 100 моль оксиэтилированной фракции диоксановых спиртов смешивают в смесителе тяжелого типа при

145+5оC в течение 10 мин. Пленка, изготовленная из полученной композиции, обладаетp+ 9,4 ° 10" Ом при 20+3oC и относительной влажности 65+5% и имеет Ь 98 кг/см, Ър 120 кгс/см и

45 f. 4603. После вымачивания пленки в воде в течение 30 сут, гидрофильность пленки оценивалась в 5 баллов, а рс пленки составило 2,0 ° 10 Ом при 20+

30С и относительной влажности 65+57, у0 т.е. сохраняются антистатические и гидрофильные свойства.

При закрытии теплиц пленкой через

6 мес. испытывания на внутренней .стороне пленки не образуется капельный конденсат, Конденсат имеет вид сплошной пленки, стекающей вниз по кровле без отрыва капель. Такой характер конденсата влаги не отражает солнечные лучи и увеличивает поступление их в теплицу. Пленка практичес40 ки не запыляется.

П р, и м е р 2. ПЭНП смешивают в экструдере с введенными дозированным ,насосом 5 мас.Ъ оксиэтилированного на 5 моль моноэтаноламида жирных кислот фракции С,0 -С и 7,0 мас.%

852929 оксиэтилированное на 50 моль фракции диоксаноных спиртон при 150оC Плен- ка, изготовленная иэ полученной композиции, обладаетЯб8,0i10 Ом при

20+3oC и относительной влажности 65+

5% и имеет Ът 90 кгс/см, bp 115 кгс/см

Q Я и с 500%. После нымачивания пленки н воде в течение 100 сут, гидрофильность пленки оцениналась в 3,1 балла, à рн пленки составляло 9 ° 10 OM при 20+ЗоС и относительной влажности 65+5%, т.е. 10 сохраняются антистатическИе и гидрофильные свойства.

При закрытии теплиц пленкой через б мес. 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 прак- 20 тически не запыляется.

ПримерЗ. ПЭНП с 1 мас.Ъ оксиэтилированного на 5 моль моноэтаноламида жирных кислот фракции

С 0 -С 8 и 2 мас.Ъ: оксиэтилирован- 25 ной на 4 моль фракции диоксаноных спиртов смешивают в скоростном смесителе в течение 10 мин в последующей экструзией при 150 С. Пленка, изготовленная из полученной композиции, обладает рс 1 ° 10"оОм при 20+3 Ñ и относительной влажностью 65+5% и имеет

Фт 96 кгс/см, бр 118 кгс/см и с

460%. После вымачивания пленки в воде н течение 60 сут. гидрофильность пленки оценивалась в 4, 2 балла, а э пленки составляло 1 ° 10"" Ом при 20+3 C и относительной влажности 65+5Ъ, т.е. сохраняются антистатические и гидрофильные свойства, При закрытии теплиц пленкой через 0 б мес, испытания на внутренней стороне пленки не образуется капельный конденсат. Конденсат имеет вид сплошной водяной пленки, стекающей вниз по кровле беэ отрыва капель. Такой ха- 4$ рактер конденсата влаги не отражают солнечные лучи и увеличивает поступление их н теплицу. Пленка практичЕски не запыляется.

Пример 4. Сополимер этилена $Q с нинилацетатом с 0,5 мас.В оксиэтилированного на 17 моль цетилстеарилового спирта и 0,1 мас. % оксиэтилированной на 30 моль фракции диоксановых спиртов смешивают в смесителе тяжелого типа при 145+50C в течение 10 мин. Пленка, изготовленная из полученной композиции, обладает 3,7 ° 10" Ом при 20+30оC и относительной влажности 65+5% и имеет

Ът, 85 кгс/смО, b 75 кгс/см и

420%. После вымачивания пленки в воде в течение 15 сут. гидрофильность пленки оценивалась в 5 баллов, а э составляло 9,6 ° 10" Ом при 20+ÇoC и относительной влажности 65+5%, т.е. 65 сохраняются антистатические и гидрофильные свойства, При закрытии теплиц пленкой через

5 мес. 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 запыляется.

Пример 5. Сополимер этилена с пропиленом в 2 мас. В оксиэтилированного на 2 моль октадециламина и

l мас. % оксиэтилированной на 20 моль фракции диоксановых спиртов смешивают в смесителе тяжелого типа при

160+5 C в течение 10 мин. Пленка, изготовленная из полученной композиции, обладает рб 3, 4 10 Ом при 20+

З С и относительной влажности 65+5% и имеет дт 120 кгс/см, Ьр 145 кгс/см= и E. 400В, После вымачинания пленки в воде в течение 30 сут. гидрофильность пленки оцечиналась н 5 баллов, а Р пленки составляло 5 ° 10" Ом при

20+3oC и относительной влажности

65+5%, т.е. сохраняются антистатические и гидрофильные свойства.

При,закрытии теплиц пленкой через б мес. испытания на ннутренней стороне пленки не образуется капельный конденсат. Конденсат имеет нид сплошной водяной пленки, стекающей вниз по кровле без отрыва капель. Такой характер конденсата влаги не отражает солнечные лучи и увеличивает поступление их в теплицу. Гленна практически не запыляется. . Пример 6 (контрольный) ° ПЭНП н 1 мас. % октадециламина оксизтилированного на 2 моль и 2 мас. В двуокиси кремния смешивают в смесителе тяжелого типа при 145+5oC н течение

l0 мин. Пленка, изготовленная иэ полученной композиции обладает э 6,0 х10 Ом при 20+3 Ñ и относительной нлажности 65+5% и имеет Ъ 95 кгс/см

Ър 115 кгс/см и Е 380Ъ.

После вымачинайия пленки и воде н течение 100 сут. гидрофильность пленки оценивалась в 1,6 балла, а пленки составляло 8 ° 10 Ом при

20 3 С и относительной влажности

65+3%, т ° е. не сохраняются антистатические и гидрофильные свойства.

При закрытии теплиц пленкой через

2-3 мес. испытания на ннутренней стороне пленки конденсат влаги иэ сплошного слоя переходил н капельный, что снижало поступление света в теплицу и вызывало капель с кровли.

Предлагаемая антистатическая композиция обладает повышенной стабильностью антистатических свойств и гидрофильностью, технологи чност ью изготовления, имеет хорошую зластич. ность и высокую прочность. Предла852929

О, 1-7,0

Формула изобретения

Составитель А.Кулакова

Редактор Н.Потапова Техред М. Табакович Корректор tO. Макаренко

» «

Заказ 5591/4 Тираж 684 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутаская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 гаемая композиция может найти применение для изготовления сельскохозяйственной пленки, предназначенной для закрытия парников и теплиц.

Увеличение суммарной освещенности под изготовленной из предлагаемой ком- 5 позиции пленкой будет способствовать повышению урожайности овощей на 15%, что соответствует экономическому эффекту в размере 1 тыс. руб. на 1 т пленки. На 1 ra пленочных теплиц требуется 5 т пленки. В настоящее время имеется б тыс. га пленочных теплиц, для укрытия которых нужно

30 тыс. т пленки. Следовательно, в сфере потребления экономический эффект составит 30 млн. руб. 15

Антистатическая полимерная компо- 20 зиция, содержащая гомо- или сополимер этилена и неионогенное поверхностно-активное вещество, о т л и чающая с я тем, что, с целью повышения стабильности антистатичес-, ких свойств, гидрофильности и технологичности приготовления, композиция дополнительно содержит оксиэтилированную фракцию диоксановых спиртов, при соотношении компонентов, мас. Ъ:

Гомо- или сополимер этилена 88.,0-99,8

Неионогенное поверхностно-активное вещество 0,1-5,0

Оксиэтилированиая фракция диоксановых спиртов

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Авторское свидетельство СССР

Р 353563, кл. С 09 К 3/16, 1970.

2, Авторское свидетельство СССР.

9 510483, кл. С 08 L 23/04, С 09 К 3/16, 1974 (прототип), 3. С.K,Oãîðîäêèков, Г.С.Идлис.

Производство иэопрена. Л., Химия, 1973, с . 12.