Жидкий нелетучий антистатик для поливинилхлоридных композиций

 

Изобретение относится к получению антистатических материалов из поливинилхлоридных композиций. Целью изобретения является понижение температуры застывания и предотвращение выпотевания антистатика из поливинилхлоридных материалов в широком диапазоне концентраций. Жидкий нелетучий антистатик для поливинилхлоридных композиций содержит, мас.%: калиевую соль ди-(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты (Оксифос Б-1) 80-92 и дополнительно полигликоль 8-20. Жидкий нелетучий антистатик для поливинилхлоридных композиций приготавливается следующим образом: в обогреваемый сосуд, снабженный мешалкой, вводят полигликоль, добавляют Оксифос Б-1, нагревают до 50^oС и перемешивают 30 мин. 3 табл.

Изобретение относится к получению антистатических материалов из поливинилхлоридных композиций.

Известны два способа придания антистатических свойств полимерным материалам: введение в полимерные материалы электропроводящих наполнителей - металлических порошков, графита, углеродных волокон и т.д. и введение в полимерные композиции жидких антистатиков, образующих на поверхности материалов проводящий слой.

Антистатики первого типа обеспечивают проводимость за счет стекания заряда по объему материала; антистатика второго типа обеспечивают стекание заряда по поверхности.

Известно также, что порошкообразные и особенно волокнистые антистатические добавки осложняют процесс переработки полимерной композиции и часто оказывают отрицательное влияние на физико-механические свойства изделия. Например, использование в пластизольных ПВХ композициях антистатиков из углеродного волокна типа "Углен" приводит к появлению в пластизоле сгустков и комков, осложняющих получение изделия и существенно ухудшающих качество поверхности. В связи с этим при производстве ПВХ материалов по пластизольным технологиям предпочтение отдается жидким антистатикам, в качестве которых широко используются этоксилированные спирты и этаноламиды синтетических жирных кислот [1] Известны антистатики на основе оксиэтилированных спиртов типа "Стеарокс", азотсодержащие антистатики типа "Синтамид-5", существенно снижающие термостабильность поливинилхлоридных композиций и обладающие высокой вязкостью и температурой застывания,что осложняет применение этих антистатиков в высокопроизводительных технологиях, снижает производительность труда и приводит к дополнительным энергозатратам [2] Известен антистатик, представляющий собой калиевую соль оксиэтилированного диэфира фосфорной кислоты и два-этил-гексилового спирта, являющийся наиболее близким техническим решением к предлагаемому антистатику [3] Применение Оксифоса Б-1 в антистатических композициях не снижает их термостабильности и не требует использования дополнительных дорогостоящих термостабилизаторов, однако Оксифос Б-1 имеет высокую температуру застывания, что приводит к потере технологичности и осложняет транспортировку, хранение и применение антистатика в осенне-зимний период (необходимость обогрева емкостей, застывание антистатика в перекачивающих путепроводах и т.п.), приводящее к перерасходу дорогостоящих ресурсов.

Кроме того, для снижения электризуемости поливинилхлоридных материалов до уровня 5х10⁸ 2х10⁸ Ом необходимо обеспечить содержание Оксифоса Б-1 в поливинилхлоридных композициях в диапазоне от 8 до 9 мас. но именно в этом диапазоне концентраций происходит исключительно сильное выпотевание (миграция) антистатика Оксифоса Б-1 из массы материала на поверхность, вследствие чего материалы теряют товарный вид и становятся непригодными для дальнейшего использования.

Целью изобретения является понижение температуры застывания и предотвращение выпотевания антистатика из поливинилхлоридных материалов в широком диапазоне концентраций.

Эта цель достигается тем, что жидкий нелетучий антистатик для поливинилхлоридных композиций содержит, мас. калиевую соль ди-(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфоновой кислоты (Оксифос Б-1) 80-92 и дополнительно полигликоль 8-20.

Жидкий нелетучий антистатик для поливинилхлоридных композиций приготавливается следующим образом. В обогреваемый сосуд, снабженный мешалкой, вводят полигликоль, добавляют Оксифос Б-1, нагревают до 50^oС и перемешивают 30 мин.

В табл.1 приведены примеры конкретного приготовления жидкого нелетучего антистатика и результаты испытаний на его застывание. Определение температуры застывания антистатика проводилась по ГОСТ 18.995.4-73.

Для иллюстрации свойств предполагаемой антистатической композиции была использована композиция "трубная винилискожа" представленная в табл.2.

Приготовление изделий из поливинилхлоридных композиций с применением предлагаемого антистатика, например "винилискожи трубной", (состав указан в табл.2) осуществлялся следующим образом. Наполнители, стабилизатор, технический углерод и 2/3 пластификатора перемешивались в диссольвере в течение 20 мин, перетирались на краскотерке, после чего приготавливалась ПВХ пластизоль. ПВХ, 2/3 трубной смеси и часть пластификатора смешивалась в смесителе ВР-500 до достижения температуры 40^oС. Затем вводился антистатик, оставшаяся часть трубной смеси и пластификатора. Смесь перемешивалась 2 ч.

Пластификатор, выдержанный после изготовления в течение 2 ч, подавался по трубопроводу на линию для нанесения на тканевую основу. Нанесение на полиэфирную ткань (арт.6081) проводилось по регламенту при скорости 12 м/мин с двух сторон (два штриха) по камерам терможелирования при Т₁ 235, Т₂ 210, Т₃ 180^oС.

В табл. 3 приведены результаты испытаний образцов "винилискожи трубной".

Миграция антистатика (выпотевание) из вышеуказанного изделия определялась следующим образом: вырезались два образца диаметром 30 мм, взвешивались на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. Каждый образец помещался между двумя фильтрами, ставился груз 1 кг и оставлялся на сутки. Затем образец взвешивали на аналитических весах и вновь помещали между фильтровальной бумагой с грузом (фильтры брали новые). Миграция пластификатора рассчитывалась по формуле (m₁ m₂)/m₁ x 100% где m₁ масса образца до испытания; m₂ масса образца после испытания.

За результат испытаний принималось средне арифметическое двух параллельных определений.

Определение поверхностного электрического сопротивления образцов проводили по Методике Государственного Макеевского НИИ по безопасности работ горной промышленности в соответствии с ОСТ 12.24.294-86.

В примере 5 использовали состав антистатика, соответствующий примеру 1 табл.1, в примере 6 примеру 2 табл.1, в примере 7 примеру 3 табл.1, в примере 8 примеру 4 табл.1.

Наилучший результат по всем параметрам был получен при содержании полигликоля в жидком антистатике, равном 15 мас.

Применение предлагаемого технического решения позволило понизить температуру застывания антистатика от +4 до -21^oС и почти полностью ликвидировать выпотевание антистатика.

Формула изобретения

Жидкий нелетучий антистатик для поливинилхлоридных композиций, содержащий калевую соль ди-(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты Оксифос Б-1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит полигликоль при следующем соотношении компонентов, мас.

Калиевая соль ди-(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты Оксифос Б-1 80 92 Полигликоль 8 20с

РИСУНКИ

Рисунок 1