Способ антистатической обработки термопластичных полимеров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР(:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п1 429,072

Саеа Советских

Социалистических

Республик (61) Заьис..;, се от авт. свидетельства (22) 3 а я иле <о 09.06.72 (21) 1794113/23-5 с рисоедицением заявки Л (32) Приоритет (51) М. Кл. С 081 47/22

С 091(3/16 осудорственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 14.02.75 (72) Авторы изобретения Ю. И. Василенок, Б. A. Коноплев, В. Н. Лагуно

В. А. Сержанина, H. А. Крот и H. Я. Юрашевич (71) Заявитель (54) СПОСОБ АНТИСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ТЕРМО ПЛАСТ ИЧ Н ЫХ ПОЛ ИМЕРО В

СН -N- К

1-Нз где х+у=2+13;

R4 СН СвНз СНз СН СН ОН

А=С1, СНз804

25

Изобретение относится к способам антистатической обработки полимеров путем нанесения на них или введения в массу солей четвертичных соединений аммония.

Известен способ антистатической обработки полимеров путем нанесения на них или введения в массу солей четвертичных соединений аммония общей формулы

К -+

Я„--N - R. Л. !

Р где К1 — нафтенильный радикал (остаток нафтеновой кислоты);

К, — СН,СН,ОН, (СН,С1-40).„Н;

R3 СНзСНзОН (СН СН20) уН

При поверхностном нанесении удельное поверхностное сопротивление (о,) указанных дестатизированных полимеров составляет

5,5 10в — 9,0 10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65- 5%, а при введении антистатиков в массу полимеров р, образцов равняется 4,8 10" — 2,0 10" ом.

Предлагается способ антистатической обработки термопластичных полимеров (например, полиэтилена, полистирола, полиметилметакрилата) путем нанесения на поверхность пли

5 введения в массу солей четвертичных соединений аммония, отличающийся тем, что, с целью улучшения антистатических свойств, в качестве солей четвертичных соединений аммония применяют ферроценсодержащис соли ам10 ixloltHsl сл<" ющей форм Ibl где R — алкильный радикал Ci — Сз или оксиэтнльный радикал СН2СН20Н;

à — алкильный радикал Ci — С1з, А — =Cl, Вг —, 1 —, КОз, ЯО,--, СНз504-, (СНЗ) зр04 или С104

При поверхностном нанесении ферроценсодержащих солей аммония по предлагаемому способу на полимеры р, образцов составляет

429072

3,4 10 — 2,0 10 ом при 20 -3 С и относительной влажности 65+-5 /О.

Полученные по предлагаемому способу полимерные образцы при внутреннем введении ферроценсодержащих солей аммония обладают р, 1,3 10 — 2,0 10" ом при 20+-3 С и относительной влажности 65+5% и имеют предел текучести при растяжении (o>)

90 — 240 кгс/см, предел прочности при растяжении (ol,) 124 — 142 кгс/см и относительное удлинение при разрыве (е) 140 — 610 /о.

Ферроценсодержащие соли аммония, используемые в предлагаемом способе, обладают более высокой антистатической эффективностью по сравнению с наиболее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонов (р, полимерных образцов при введении алкамонов в массу не менее 3,3 10 ом, при поверхностном нанесении 4,3 10 — 1,1.10" ом).

Ферроценсодержащие соли аммония наносят на поверхность полимеров по предлагаемому способу из растворов 0,5 — 4 /о-ной концентрации в органических растворителях.

Ферроценсодержащие соли аммония вводят в массу полимера в количестве 0,5 — 6,0 вес. /О.

Пример 1. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 2 ный раствор триметил (метилферроцен) аммонийхлорида в этиленовом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким образом образцов составляет 9,1.10 ом при 20 3 С и относительной влажности 654-5О/о.

Пример 2. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 4 /о-ный раствор триметил (метилферроцен) аммониййодида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 1,6 10 ом при 20+-3 С и относительной влажности 65+5%.

Пример 3. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на

20 сек в 4О/о-ный раствор триметил(метилферроцен) аммонийдиметафосфата в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет

9,0.107 ом при 20+-3 С и относительной влажности 65+ 5 /о.

Зо

Пример 4. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полистирола погружают на

20 сек в 2 /о-ный раствор триметил(метилферроцен) аммонийдиметафосфата в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. р, обработанных таким способом образцов составляет 8,3 107 ом при 20 -3 С и относительной влажности 65 5%.

Пример 5. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 2 /о-ный раствор триметил(метилферроцен) аммонийдиметафосфата в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. р,, обработанных таким способом образцов составляет 7,0 10 ом при 20 +3 С и относительной влажности 65+5 /o.

Пр и м е р 6. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из ударопрочного полистирола погружают на 20 сек в 4 ный раствор триметил (метилферроцен) аммониййодида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет 2,0 10 ом при 20+-3 С и относительной влажности 65+5%.

Пример ы 7 — 23. Ферроценсодержащие соли аммония наносят на поверхность полимеров так же, как в примерах 1 — 6. Результаты приведены в табл. 1.

П р имер 24. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 1,0 вес.о/р триметил(метилферроцен) аммонийдиметафосфата на вальцах при

135 5 Ñ в течение 7 мин. Полученные образцы обладают р. 1,4 10" ом при 20+-3 С и относительной влажности 65 -5 /о и имеют o, 95 кгс/см, ор 128 кгс/см и в 530/о.

Пример 25. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 4,0 вес.% триметил(метилферроцен) аммониййодида на вальцах при

155+-5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают р, 7,0.10 ом при 20 -3 С и относительной влажности 65+5 /o и имеют а, 215 кгс/см, о 130 кгс/см и е 160/о.

Пример ы 26 — 29. Ферроценсодержащие соли аммония смешивают с полиэтиленом низкой плотности также, как в примере 24. Результаты приведены в табл. 2.

Пример ы 30 — 34. Ферроценсодержащие соли аммония смешивают с полиэтиленом высокой плотности так же, как в примере 25. Результаты приведены в табл. 2.

429072

Таблица!

Концентрация раствора антистатика, ";;

Полимер

Пример

Антистатик

;„ ом

Полиэтилен IIH3Koil плотности

То же

Полиэтилен высокой плотности

То же

0,5

Полистирол

13

То же

15

Полипропилеп

7,0 10

1,0 10

16

То же

9,8.10

5,0 10

6,0 10

9,1 10

1,0 10

6,0 10

0,5

Полнметилметакрилат

То же

20

21

Ударопрочный полистирол

То же

Таблица 2

It>

CJ

ы о

& 00 о (Я Ж о о э >

Ю

Ю

VitI g, tI> ItI (r>

Р „Д

Ж Cts о око

Антистатик

Полимер ш

6,0. 10

7,0 10в

2,1-10

128

570

0,5

Полиэтилен низкой плотности

То же

130

124

540

8,0- 10

1,3.10

205

140

134

131

29

>>

Полиэтилен высокой плотности

То же

220

140

1,9.10

32

7,6. 108

2,0 10"

142

280

240

9,1 103

226

Удельное поверхностное сопротивление полимера при поверхностном нанесении ферроцензамещенных солей аммония

Диметилоктадецил (мстилферроцен) аммопийбромид

Метилоксиэтилоктадецил(метилферроцен)а ммонийнитрат

Диметилоксиэтил(метилферроцен) аммонийнитрат

Триметил (метилфферроцен) аммонийсульфат

Метилоксиэтилоктадецил (метилферроцен)аммонийнитрат

Метилпентилоктадецнл(метплферроцен)аммонийсульфат

Триметил (метилферроцеп) аммонийметасульфат

Метилоксиэтилоктил (метилферроцен) Iiммопнйметгсульфат

Метилоксиэтилоктадецил (метилферроцев)аммопийдиметафосфат

Триметил(метилферроцеп)аммонийперхлорат

Диметилоктадецил (метилферроцен) аммонийбромид

Метилоксиэтилцетил (метилфсрроцен) аммоннйперхлорат

Метилоксиэтиллаурил (метилферроцсн) аммопийперхлорат

Диметилоксиэтил (мстнлферроцсн) аммонпйнитрат

Триметил (метилферроцен) аммонийсульфат

Метилоксиэтилоктадецнл (метилферроцен)аммонпйнитрат

Триметил(метилферроцен)аммонинперхлорат

Метилпентилоктадецил(метилферроцен)аммонийсульфат

Диметилоктадецил (метилферроцен) аммопийбромид

Метилоксиэтилоктадецил (метил фер роцен)аммонийпитрат

Триметил(метилферроцен) аммопийсульфат

Триметил (метилферроцен) аммонийметасульфат

Метилоксиэтилоктадецил(метилферроцеп)аммопийдиметафосфат

Триметил (метилферроцеп) аммонийперхлорат

Метилоксиэтиллаурил (метилферроцен) аммонийперхлорат

Днметилоксиэтил(метнлферроцен) аммонийнитрат

5,9 10

6,3.10

8,7 10

1,1 108

9,4 10

1,3 10

5,0 10

3,4 10

1,6 103

420072 иаобре ения

Предмет

Составитель А. Кулакова

Редактор О. Кузнецова Техред Л. Акимова Корректор E. Рогайлина

Заказ 161/i Изд. № 232 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типографии, пр. Сапунова, 2

Способ антистатической обработки термопластичных полимеров путем нанесения на поверхность или введения в массу солей четвертичных соединений аммония, о т л и ч а ющн и ся тсм, .по, с целью улучшения антистагде R — алкильный радикал Ci — Сз или оксиэтильный радикал — СН;СНзОН;

R — алкильный радикал С вЂ С., тических свойств, в качестве солей чегвертичных соединений аммония применяют ферроценсодер>кап|не соли аммония следующей формулы

А =С1, Вг, 1, NOз, $0,1, СНзS04 (Снз) 2Р04 илн С104