Способ понижения электризации термопластичных полимеров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 432l64

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09.06.72 (21) 1794110/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень К 22

Дата опубликования описания 29.11.74 (51) М. Кл. С 08f 47/22

С 091с 3/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изавретений и открытий (53) УДК 678.073.04 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Василенок, Б. А. Коноплев, В. Н. Лагунова, Н. С. Козлов, В. А. Сержанина и Н. А. Крот (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОНИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ () А

R R

Изобретение относится к способу понижения электризации полимеров путем нанесения на них или введения в их массу солей азотсодержащих гетероциклов.

Известен способ понижения электризации полимеров путем нанесения на них или введения в массу нафтенилпиридинийпаратолуолсульфоната.

Удельное поверхностное сопротивление (о,) указанных дестатизированных полимеров составляет 8,4.10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65+5 /ю для поверхностного нанесения и 5,2 10" — 6,0 10" ом при внутреннем введении антистатиков.

Предлагается способ понижения электризации полимеров (например, полиэтилена, полистирола, полиметилметакрилата) путем нанесения на поверхность или введения в массу солей азотсодержащих гетероциклов, отличающийся тем, что с целью улучшения антистатических свойств в качестве солей азотсодержащих гетероциклов применяют соли морфолиния следующей формулы

Ф где R — алкильный радикал Св — С в или нафтенильный радикал (остаток нафтеновых кислот);

R — алкильный радикал С вЂ” C5 или оксиэтильный радикал — СНеСН ОН;

А — Cl, Вг, 1, SO4, СНв$04, МОв > (СНЗ) РО4, С104 — или ацильный радикал — ОСО(СН2) „СНв, где п = 0 — 16.

При поверхностном нанесении солей морфо10 линия предлагаемым способом на полимеры образцов составляет 5,7 10 — 3,6 ° 10 ом при температуре 20 - 3 С и относительной влажности 65 + 50 .

Полимерные образцы, в массу которых вво15 дились соли морфолиния, обладают

1,1. 10 — 1,9 10" ом при температуре 20 +

+ 3 С и относительной влажности 65 +- 5 /ю и имеют предел текучести при растяжении (о,) 97 — 250 кгс/см2, предел прочности при

20 растяжении (ор) 130 — 142 кгс/см2 и относительное удлинение при разрыве (в) 80—

630 ю ю

Соли морфолиния, используемые согласно изобретению, обладают более высокой анти2S статической эффективностью по сравнению с наиболее эффективными промышленными антистатиками типа алкамонов. о, полимерных образцов при введении алкамонов в массу не менее 3,3 10 ом, а при поверхностном нанеЗ0 сении — 4,3 10 — 1,1 ° 10" ом.

432164

Соли морфолиния наносят на поверхность полимеров согласно предлагаемому способу из растворов 0,5 — 4,0%-ной концентрации в органических растворителях.

Соли морфолиния вводят в массу полимера в количестве 0,1 — 6,0 вес. .

Пример 1. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 3%-ный раствор метилоктадецилморфолинийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет 9,0 ° 10 ом при температуре

20 = 3 С и относительной влажности 65+5 /О.

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

Пример 3. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на 20 сек в 2%-ный раствор пентилоктадецилморфолинийсульфата в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет

1,4 10 ом при температуре 20+3 С и относительной влажности 65 +- 5 /о.

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

20 сек в 0 5 -ный раствор нафтенилэтилморфолиниййодида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом

45 в течение суток. q, обработанных таким способом образцов составляет 2,0 10 ом при температуре 20 3 С и относительной влажности 65 + 5 /о.

Пример 5. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 1,0О/о-ный раствор нафтенилоксиэтилморфолинийметасульфата в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет 5,7 10 ом при температуре 20 +- 3 С и относительной влажности 65 - 5 /о.

Пример 6. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из ударопрочного полистирола погружают на 20 сек в 3 /о-ный раствор этилоктилморфолинийдиметилфосфата в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет 8,4. 10 при температуре 20 3 С и относительной влажности 65+ +5О/о.

Пример 7. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 0,5/о-ный раствор нафтенилэтилморфолинийхлорида в этиловом спирте и затем сушат при комнатной

65 температуре под углом 45 в течение суток, о, обработанных таким способом образцов составляет 7,0 10 ом при температуре 20 + 3 С и относительной влажности 65 - 5 "/о.

Пример 8. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полистирола погружают на

20 сек в 4О/о-ный раствор цетилоксиэтилморфолинийнитрата и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет 1,0 10 ом при температуре

20+ 3 С и относительной влажности 65 5 /о.

Пример 9. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из ударопрочного полистирола погружают на 20 сек в 2%-ный раствор цетилэтилморфолинийперхлората и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о. обработанных таким способом образцов составляет 8,3 10 ом при температуре 20 +- 3"С и относительной влажности

65 +- 5 /о.

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

Пример 11. Диски диаметром 58 мм и толщиной 2 мм из полиметилметакрилата погружают на 20 сек в 2 /о-ный раствор октилоксиэтил мор фолинийстеарата в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет 1,3 10 ом при температуре 20 + 3 С и относительной влажности 65 +- 5 /о.

Пример 12. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полипропилена погружают на 20 сек в 2 -ный раствор пентилоктадецилморфолинийлаурата в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет 9,7 10 ом при температуре 20 + 3 С и относительной влажности 65 +- 5 /о.

Пример 13. Диски диаметром 50 мм и толщиной 1 мм из полиэтилена низкой плотности погружают на 20 сек в 2О/о-ный раствор лаурилоксиэтилморфолинийбутирата в этиловом спирте и затем сушат при комнатной температуре под углом 45 в течение суток. о, обработанных таким способом образцов составляет 6,4 10" ом при температуре 20+ +3 С и относительной влажности 65 - 5 /о.

Пример 14. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 0,5 вес. о/о этилцетилморфолинийхлорида на вальцах при температуре

135 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о 9,3 10 ом при температуре 20 ++- 3 С и относительной влажности

65 + 5 /о и имеют o 106 кгс/см ар 135 кгс/см и в 530о/

432164

5

11р и м е р 15. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 1,0 вес. /о этилцетилморфолинийхлорида на вальцах при температуре

135 4- 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о, 1,9 10 ом при температуре 20 +- 3 С и относительной влажности 65+

5 /о и имеют о, 104 кгс/см, ор 138 кгс/см и а 540о/о

Пример 16. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 4,0 вес. о/о этилцетилморфолинийхлорида на вальцах при температуре

155+ 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о, 1,1 108 ом при температуре 20 +- 3 С и относительной влажности 65+

+ 5 /о и имеют о, 216 кгс/см и е 105 /о.

Пример 17. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 1,0 вес. /о этилцетилморфолинийбромида на вальцах при температуре

135+- 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о, 1,9 10" ом при температуре 20 + 3 С и относительной влажности

65+5 /о и имеют о, 97 кгс/см, ор 136 кгс/см и г 560 о/о

Пример 18. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 4,0 вес. /о этилцетилморфолинийбромида на вальцах при температуре 155 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о, 1,4 10" ом при температуре 20 +- 3 С и относительной влажности

65+5/о и имеют о, 212 кгс/см и в 86о/о.

Пример 19. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 1,0 вес. /о пентилоктадецилморфолинийсульфата на вальцах при температуре 135 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о, 3,0 10" ом при температуре 20 -+ 3 С и относительной влажности 65 +. 5/о и имеют о, 102 кгс/см, oð 142 кгс/см и в 490 /о

Пример 20. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 6,0 вес. /о нафтенилэтилморфолиниййодида на вальцах при температуре 155 ++- 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о, 4,3 10 ом при температуре 20 - 3 С и относительной влажности

65 +- 5 /о и имеют о» 220 кгс/см и в 80/о.

Пример 21. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 0,1 вес. о/о нафтенилоксиэтилморфолинийметасульфата на вальцах при температуре 135 l 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о, 9,9 10 ом при температуре 20 + 3 С и относительной влажности 65 +- 5 /о и имеют o., 108 кгс/см -, ор

130 кгс/см и в 525 /о.

Пример 22. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 2,0 вес. /о этилоктилморфолинийдиметафосфата на вальцах при температуре 135 5 С в течение 7 мин, Полученные образцы обладают q, 1,3 10 ом при тем5

6 пературс 20 — 3 C и относительной влажности 65 5 и имеют о, 100 кгс/см, ор

131 кгс/см и е 630 /о.

Пример 23. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 1,0 вес. /о нафтенилэтилморфолинийхлорида на вальцах при температуре 155 + 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о, 1,7.10" ом при температуре 20+3 C и относительной влажности

65 +- 5 /о и имеют и, 250 кгс/см-, ар 130 кгс/см и в 210о/о.

Пример 24. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 4,0 вес. /о цетилоксиэтилморфолинийнитрата на вальцах при температуре 155 + 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о. 7,4 10 ом при температуре 20 + 3 С и относительной влажности

65 +. 5 /о и имеют о, 218 кгс/см и в 120 /о.

Пример 25. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 1,0 вес. о/о цетилэтилморфолинийперхлората на вальцах при температуре 135+I 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о; 4,1 ° 10 ом при температуре 20 +. 3 С и относительной влажности 65-+

: 5 /о и имеют о, 107 кгс/см, ор 138 кгс/свР и в 560о/о

Пример 26. Полиэтилен низкой плотности смешивают с 2,0 вес. о/о нафтенилэтилморфолинийацетата на вальцах при температуре

135 4-5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о; 2,1 ° 10 ом при температуре 20 3 С и относительной влажности 65+

+- 5 /о и имеют о, 102 кгс/см, ар 135 кгс/се 1 и е 600о/о.

Пример 27, Полиэтилен высокой плотности смешивают с 4,0 вес. /о октилоксиэтилморфолинийстеарата на вальцах при температуре 155 +- 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о, 3,0 10 ом при температуре 20 + 3 С и относительной влажности

65 +- 5Я> и имеют а, 228 кгс/см - и е 145 /о.

Пример 28. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 4,0 вес. о/о пентилоктадецилморфолинийлаурата на вальцах при температуре 155+ 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о.- 9,8 108 ом при температуре 20+-3 С и относительной влажности 65 + 5 и имеют о, 240 кгс/см, ор

141 кгс/см и я 180/о

Пример 29. Полиэтилен высокой плотности смешивают с 4,0 вес. о/о лаурилоксиэтилморфолинийбутирата на вальцах при температуре 155+ 5 С в течение 7 мин. Полученные образцы обладают о.; 4,6 10 ом при температуре 20+- 3 С и относительной влажности 65 - 5о/о и имеют o., 215 кгс/см и в 130o .

432164

Предмет изобретения

М, R

Составитель А. Кулакова

Техред Л. Акимова

Корректоры: В. Петрова и О. Данишева

Редактор E. Хорина

Заказ 2958!8 Изд. № 1771 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ понижения электризации термопластичных полимеров путем нанесения на поверхность или введения в массу солей азотгде R — алкильный радикал Сз — С1з или нафтенильный радикал (остаток нафтеновых кислот);

R — алкильный радикал С1 — Сз или оксодержащих гетероциклов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения антистатических свойств, в качестве солей азотсодержащих гетероциклов применяют соли морфоли5 ния следующей формулы о сиэтильный радикал — СН СН20Н;

А — CI, Br, I, S04, СНзЬ04, МОз (СНз) зР04 —, С104 — или ацильный радикал — 0CO(СНз) СНз, где n = Π— 16.