Способ антистатической обработки термопластичных полимеров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К П АТЕ НТУ

308585

Союз Советскию

Социалистичесниз

Реслуолии

Зависимый от патента «>е

ЧПК С 08f 45)00

Заявлено 24.Х1.1966 (№ 1114454/23-5) Приоритет

Комитет ло делам изооретеиий и OTKDblTNA Опубликовано 01.vl1 1971. Бюллетень „ Ъ 21

УДК 678.073.046.7 (088,8) пои Совете Влииистоов

СССР

Дата опубликования описания 27.XII.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Шу Камбара, Исао Шинохара и Эйшун Цучида (Япония) Иностранная фирма

«Чийода Како Кенсетсу Кабусики Каиша» (Япония) Заявитель

СПОСОБ АНТИСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ

CH — С

Известен способ антистатической обработки термопластичных полимерсв введением в них антистатических добавок.

По предлагаемому способу для расширения ассортимента антистатиков в качестве антистатической добавки применяют олигомеры общей формулы где l, т и и являются числами, среднее значение которых находится в пределах от 0 до 100;

Y u Z могут быть одинаковыми или различными и представляют собой водород или атом галоида, амид, цианоалкил, имеющий 1 — 3 атома углерода, трихлорметил и алкенильную группу, имеющую 1 — 4 атома углерода;

R — атом водорода или алкильная группа, имеющая 1 — 3 атома углерода;

r — атом водорода или карбоксил, метилол или алкильная группа, имеющая 1 — 3 атома углерода;

Х вЂ” атом галоида, фенил, фенилсульфокислота или щелочная соль, содержащая группировку фенилсульфокислоты;

Q II с! могут быть одинаковыми плп различными и означают каждый атом водорода, карбоксильную, амидную, импдометплольнуlо, ампдометилольную, фенпльную, слож1(оэфпр5 ную или алкильную группу, пмеющi 1(1 —,1 атома углерода, пли полярную группу. присоединенную к алкпльной плп фенпльпой группе, причем упомянутую полярную Iру пу выбирают среди представителей группы, в со10 став которой входят амид, четвертпчный аммоний, сульфокислота или щело иная соль сульфокислоты, фосфиновая 1 пслота, (11ос()011пста11 кислота и диамид фосфиновой кислоты.

B связи с тем, что предлагаемые олпгомс15 ры имеют по существу так в же хпмп(есю1(1 структуру, как 3 смол, с которыми онп должны смешиваться, достигают очень хорошей совместимости. Получающи смеси отлпч(1ются однородностью, постоянством состава, 20 имеют довольно удовлетворительную устойчивостьь. Если соотношения, в которых производят смешение, изменяются в пределах, обусловленных специальными целями, добавление олигомеров приводит лишь к незначительным

25 изменениям механических свойств, теплостойкости, цветового оттенка и прозрачности образующихся композиций.

Такие композиции обычно имеют характерную для них ограниченную способность к вос30 приятию электростатического заряда в резуль308585

Таблица 1

Сопротивление на поверхности, олг

Потенциал а поверхности, в

Испытуемый образец

10 лглг

pm. сггг.

10 лгл рт. cm. на воздухе на воздухе

10 — 20

10 — 20

5 — 10 — 2 — -12 — 2 — +2

3 10"

8. 10"

4 10

5 10э

10% добавки

5О, добавки

После увлажнения водой

Каждый испытуемый образец (с 10 до 5% добавки) промывают водой в течение 5 мин, причем образец протирают тонкой тканью в воде, подогретой до 40 — 50 С. Для количественного определения достигаемого антистатического эффекта применяют известный метод, по которому поверхность листового испытуемого образца энергично натирают шерстяной тканью в течение приблизительно 20 сек, после чего образец помещают на расстоянии 1—

2 лгл1 от табачной золы. При этом наблюдают, способен ли образец притягивать золу (+) или же нет. В данном примере притяжения золы не наблюдается.

При мер 2. Соолигомер, содержащий метилметакрилат и акриловую кислоту в молярном соотношении приблизительно 60:40, со средним молекулярным весом около 9500 тате понижения их удельного поверхностного сопротивления, что приводит к утечке электрического заряда. Поэтому желательно, чтобы формованные изделия, находящиеся в условиях обычной влажности, например 50—

80%, имели бы удельное сопротивление не оолее 10" олг.

Соотношения, в которых добавляют олигомеры, зависят до некоторой степени от структуры синтетических смол. Однако целесообразно выбирать оптимальные соотношения, предпочтительно 0,1 — 20 вес. %, принимая во внимание ожидаемые свойства смол, условия изготовления формованных изделий на их основе, их дальнейшее применение и стоимость.

Пример 1. Поликарбоновую кислоту олигостирола, имеющую степень полимеризации

27,6 и количество введенных карбоксильных групп 48%, добавляют к полистиролу в различных количествах, находящихся в пределах

5 — 10 вес, %.

Эти компоненты смешивают до получения однородной смеси, из которой формуют под давлением ленты толщиной 1 — 3 мм. Применяют поворотный магнит для того, чтобы собирать на его конце заранее определенное количество порошкообразного железа, ис пользуемого в качестве абразивного материала.

Магнит вращают с заданной скоростью на листах с таким расчетом, чтобы испытуемые образцы приобретали определенный электрический заряд. 1зеличину зарядов измеряют с помощью секторного прибора для определения интенсивности поля. Полученные результаты приведены в табл. 1.

Z где l+m=n;

I/m=60:40;

СН, !

Y= — С вЂ” CN; !

СН, СН ! з

Z= — СН=С !

СО,СН, и продукт формулы

СН3 С

1 1

Y CH — С вЂ” - -+-CH — C ! 1

Н С02СН3 Н С где l+m=n;

1/т=50:50;

СН,!

Y= — С вЂ” GN;!

СН, СН, !

Z= — СН=С !

СО,СН, 40

45 имеющий средний молекулярный вес около

11000, полученный частичным имидированием сложноэфирных групп метилметакрилата в жидком аммиаке в присутствии амида натрия

50 в качестве катализатора (соответствует второй пробе в табл. 2), добавляют к основному полимеру — полиметилметакрилату — каждый в количестве 1 вес. ч. к 100 вес. ч. палим етилметакрилата. Каждую из полученных

55 смесеи тщательно перемешивают, после чего формуют из них листы под давлением. Полученные пробы испытывают на способность приобгетения электростатического заряда, результаты приведены в табл. 2, 60 В результате испытания с табачной золой обнаруживают, что образцы не притягивают

:-олы и не утрачивают показателей, характери=-ующих прозрачность полиметакриловой смолы, динамические и прочие свойства также

65 остаются неизменными.

4 (соответствует первой пробе в табл. 2) формулы сн Н

I сн- с — +-1 сн — с ! I 1

Н СО СНз Н С

308585

Таблица 2

Сопротив- ление на поверхности на воздухе, он

Потенциал на поверхности, обусловленный трением на воздухе, е

Проба с табачной золой

Испытуемы i образец

5 10п — 40 — -+40

1 продукт присоединения

II продукт присоединения

8 10" — 30 — +30

После трехкратной промывки

3 10ьз

5 10 о

1. 10"

II

Поли метил метакрилат

0 — 380

Предмет изобретения!

СЧ вЂ” С

1 !

1 0 Ч

Составитель А. Кулакова

Техред Л. Евдонов

Рсдактор О. Кузнецова

Корректор 3. Тарасова

Заказ 3335/1 Изд. № 1379 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССI

Москва, ОК-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Способ антистатической обработки термопластичных полимеров введением в массу полимера или нанесением на его поверхность антистатической добавки, отлича ощ1ийся тем, что, с целью расширения ассортимента антистатиков, в качестве антистатической добавки применяют олигомеры общей формулы где l, m и !1 явля1отся числами, среднее зна:ение которых находится в пределах от 0 до 100;

Y u Z могут быть одинаковыми или разлнч5 ными и представляют собой водород илп атом галогена, амид, цианоалкпл, имеющий 1 — 8 атома углерода, трихлорме1ил и алкенильную группу, имеющую 1 — 4 атома углерода;

R — атом водорода или алкильная группа, 10 имеющая 1 — 3 атома углерода; г — атом водорода или карбоксил, метилол или алкияьная группа, имеющая 1 — 3 атома углерода;

Х вЂ” атом галоида, фенил, фенилсульфокпс15»ли щелочная соль, содержащая группирс вку фснилсульфокислоты;

Q и с1 могут быть одинаковыми или различными и означают каждый атом водорода, карбоксильную, амидную, имидометилольную, 20 амр1домгтилольнуio, фенильную. слохкпоэфирную илп алкильную группу, имеющую 1 — 3 атома углерода, илп полярную группу, присоединенную к алкильпой или фенильнои группе, причем упомянутую полярную группу вы25 бирают среди представителей группы, в состав которой входят амид, четвсртичный аммопий, сульфокислота или щелоч1гая соль сульфокислоты, фосфиновая кислота, фосфористая кислота и диампд фосфпновой кислоты.

30 2. Способ по и. 1, огличатощийся тем, что олигомеры указанной формулы применяют в количестве 0,1 — 20 вес. %.