CS207937B1 - Polymerní emes na bázi polyvinylové hmoty - Google Patents

Abstract

Vynález ee týká antistatické úpravy polymerů a řeší problematiku zlepšených antistatických vlastností polymerních směsí na bázi pólyvinylových hmot s přídavkem třísložkové směsi antistatik. Aplikovaná antistatika jsou kombinací ztuženého živočišného tuku, produktu kondenzace diaminu se sloučeninami s aktivním vodíkem a vodných nebo draselných solí alkyl nebo alkylaiylsulfonanů.

Description

Vynález ee týká polymerní směsi na bázi polyvinylové hmoty» která jako vnitřní antiatatikum obsahuje směs alkyl nebo alkylaryl sulfonanu sodného, produktu kondenzace diaminu s mastnými kyselinami a ztuženého živočišného tuku.

Je známo, že polyvinylové hmoty se chovají jako dielektrika se schopnosti udržovat na svém povrchu elektrostatický náboj. Tento jev negativně ovlivňuje užitnou hodnotu výrobků z polyvinylových hmot a při jejich aplikaci ve výbušném prostředí výrazně snižuje bezpečnost práce.

Antistatických vlastností, t.j. zejména snížení elektrostatického potenciálu vznikajícího při dynamickém kontaktu tuhé fáze s tuhou fází, kapalinou, či plynem a zvýšení rychlosti svodu náboje s povrchu výrobku lze dosáhnout přídavkem některých povrchově aktivních látek (dále PAL) k polymernímu substrátu.

Klasifikace PAL je založena na jejich chování ve vodných roztooich. Podle toho, zda PAL disooiují či nikoliv, dělí se na ionogenní a neionogenní. Typiokým představitelem ionogenních PAL jsou kvarterní amoniová báze, nebo sodné, či draselné soli alkylsulfonových kyselin. Meionogenní PAL jsou v převážné většině produkty etoxylace sloučenin s aktivním vodíkem, zejména mastných kyselin, alkoholů, aminů a podobně.

Přídavek antistatika PAL nesmí negativně ovlivnit užitnou hodnotu výrobku z polyvinylové hmoty. Velký důraz je kladen na zachování přijatelné úrovně fyzikálně-meohaniokýoh vlastností, včetně Teologického chování a stabilizačních charakteristik.

Existuje řada antistatik, které je možno použít k antistatické úpravě polyvinylovýoh polymerů. Problémem při jejíoh aplikaci je poměrně vysoká teplota tváření vinylových plastů. Většina antistatik při tomto tepelném namáhání podléhá částečnému nebo úplnému rozkladu, který je provázen změnou fyzikálnš-meehaniokýoh vlastností polymerního substrátu a zánikem antistatického efektu. Tepelný rozklad antistatika bývá často provázen nežádoucí změnou barvy polymerní směsi. Rovněž nevhodná míra snášenlivosti antistatika s polymerním substrátem vede k negativnímu ovlivnění antistatického chování, zejména oo do délky trvání antistatického projevu.

Týto nedostatky lze odstranit, připraví-li se směs na bázi polyvinylové hmoty podle vynálezu. Polymerní směs podle vynálezu obsahuje jako antistaticky účinnou složku kombinaci tří látek, a to ztuženého živočišného tuku e bodem tání 50 až 80 °C, produktu kondenzace diaminu s mastnými kyselinami až Cgg ¹⁹ bodem tání 50 až 95 °0 a sodné nebo draselné soli alkyl, či alkylarylsulfonátů, přičemž sumární koncentrace těchto tří látek ve směsi je 0,15 až 30 hmotnostních dílů vztaženo na 100 hmotnostních dílů polymeru a minimální množství sodné nebo draselné soli alkyl aryl sulfonátu je 0,1 hmotnostních dílů.

V polymerní směsi podle vynálezu mohou být přítomny běžná mazadla, antioxidaaty, pigmenty, UV stabilizátory, nadouvadla, fungicida a další přísady.

Polyvinylovými plasty se rozumí polymery, v jejichž řetězci se opakuje strukturální stavební jednotka -CHg-CHX-j kde X je halogen, aryl, alkyl, nitril a podobně. K polyvinylovým hmotám řadíme rovněž houževnaté polyvinylaromatioké hmoty. Houževnatou polyvinylaromatiokou hmotou se rozumí polystyren, který jako modifikující složku obsahuje nenasycený elaetomer a nebo terpolymery, které vedle styrenové a elaetomerové složky obsahují další komponentu, například akrylonitril, alfa-metylstyren a podobně. Týpiokými představiteli houževnatýoh polyvinylaromatiokýoh hmot je tzv. houževnatý polystyren a kopolymer ABS.

Ztuženými živočišnými tuky se rozumí produkt vyrobený hydrogenaci hovězího loje nebo vepřového sádla a jeho následnou glyoerolýzou. Vzniklý produkt má bod tání v rozmezí 50 až 80 °C.

Kondenzačním produktem diamlnu se sloučeninami s aktivním vodíkem se rozumí zejména látka připravená reakcí diamlnu a mastných kyselin C_1Q až 0₂₂, která má bod tání 50 až 95 °C.

Sodnými nebo draselnými solemi alkyl nebo alkylaryl sulfonových kyselin rozumíme sloučeniny, v nichž délka alkylu je C₁₀ až C₂₂.

Polymerní materiál připravený podle vynálezu vykazuje velmi dobré antistatické vlastnosti, které jsou determinovány optimální mírou mísitelnosti polyvinylového substrátu a aplikovaných antistaticky účinnýoh látek. Materiál vykazuje sníženou schopnost k elektrizaci a kumulaci náboje na povrchu výrobku. Vybíjecí časy, t.j. ztráta náboje s povrchu výrobku jsou nižší než 10 sekund. Aplikovaná směs antistaticky účinných látek může zcela nebo částečně nahradit mazací systém, užívaný pro zlepšení zpracovatelnosti polyvinylových hmot. Pyzikálně-mechanioké vlastnosti antistaticky upravených materiálů podle vynálezu jsou srovnatelné s parametry výchozího polymerního substrátu. Tepelná odolnost houževnatýoh polyvinylaromatiokýoh hmot s antistatickou úpravou podle vynálezu je rovněž plně srovnatelná s odolností výchozího neupraveného materiálu.

Příznivé reologické ohovóní připravených polymemích směsí umožňuje snadnou zpracovatelnost běžnými tvářecími technologiemi, jako je například extruze, vstřikování, válcování a podobně.

Velmi dobré antistatické vlastnosti polymerníoh směsí, připravených podle vynálezu jsou demonstrovány na následujících příkladech. Povrchový odpor připravených materiálů stanovených podle ČSN 34 6460 je uveden v tabuloe 1.

Příklad 1

Byla připravena směs, která obsahovala 100 hmotnostníoh dílů suspenzního polyvinylchloridu o K-hodnotě 70, 15 hmotnostních dílů dioktylftalátu, 5 hmotnostníoh dílů ztužených živočišných tuků s bodem tání 50 až 80 °C, 5 hmotnostních dílů kondenzačního produktu diamlnu s mastnými kyselinami s bodem tání 50 až 95 °0, 5 hmotnostních dílů alkyl (C^₂ až Ο^θ) sulfonátu sodného, 5 hmotnostních dílů anorganického pigmentu, 4 hmotnostní díly tepelného stabilizátoru, 0,5 hmotnostních dílů UV stabilizátoru. Hodnota povrchového odporu materiálu připraveného z uvedené směsi je prezentována v tabulce 1.

Příklad 2

Byla připravena směs, která obsahovala 100 hmotnostních dílů suspenzního polyvinylchloridu o K-hodnotě 70, 25 hmotnostních dílů ztuženého živočišného tuku s bodem tání až 80 °G, 2,5 hmotnostních dílů kondenzačního produktu diaminu s mastnými kyselinami s bodem tání 50 až 95 °C, 2,5 hmotnostních dílů alkyl (Ο^θ až ^2^ ^sulí°^Qátu sodného, 5 hmotnostních dílů anorganického pigmentu, 5 hmotnostních dílů tepelného stabilizátoru, 0,5 hmotnostních dílů UV stabilizátoru. Hodnota povrchového odporu materiálu připraveného ze směsi uvedené v příkladě 2 je prezentována v tabulce 1.

Příklad 3

Hýla připravena směs, která obsahovala 100 hmotnostních dílů emulzně připraveného polyakrylonitrilu, 1 hmotnostní díl ztuženého živočišného tuku s bodem tání 50 až 80 °C, hmotnostní díl kondenzačního produktu diaminu a mastnými kyselinami s bodem tání 50 až 95 °C, 1 hmotnostní díl alkyl (C^₂ až C^) benzensulfonátu sodného. Povrchový odpor materiálu připraveného z uvedené směsi, je prezentován v tabulce 1.

Příklad 4

Byla připravena směs, která obsahovala 100 hmotnostníoh dílů houževnatého polystyrenu s 6,5 %ním obsahem nenasyceného elastomeru, 1 hmotnostní díl ztuženého živočišného tuku e bodem tání 50 až 80 °0, 0,5 hmotnostního dílu kondenzačního produktu diaminu s mastnými kyselinami s bodem tání 50 až 95 °C a 1 hmotnostní díl alkyl (C₁₂ až C-^θ) sulfonátu sodného. Hodnota povrchového odporu materiálu připraveného i uvedené směsi je prezentována v tabulce 1.

Příklad 5

Byla připravena polymerní směs, která obsahovala 100 hmotnostních dílů akrylonitrilbutadien-styrenového kopolymeru s 18 %ním obsahem nenasyceného elastomeru, 1,5 hmotnostního dílu alkyl (C^₂ až 0·^θ) sulfonátu sodného, 0,5 hmotnostního dílu ztuženého živočišného tuku s bodem tání 50 až 80 °C a 1,5 hmotnostního dílu kondenzačního produktu diaminu s mastnými kyselinami s bodem tání 50 až 95 °C. Hodnota povrchového odporu materiálu připraveného z uvedené směsi je prezentována v tabulce 1.

Příklad 6

Byla připravena polymerní směs, která obsahovala 100 hmotnostních dílů ABS kopolymeru, 0,1 hmotnostního dílu alkyl-aryl (C-^θ až C₂₂) sulfonát sodný, 0,05 hmotnostních dílů ztužený živočišný tuk s bodem tání 50 až 80 °0, 0,05 hmotnostních dílů kondenzační produkt diaminu s mastnými kyselinami s bodem tání 50 až 95 °C. Hodnota povrchového odporu materiálu připraveného z uvedené směsi je prezentována v tabulce 1.

povrchový odpor (v ohmech) stanovený podle ÍSN 34 6460

Tabulka 1 příklad

1,5 . 10⁹

9.2 . 10⁸

6.3 . ÍO¹¹

5,2 . ÍO¹¹ 1,8 . ÍO¹¹

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Polymerní směs na bázi polyvinylové hmoty, vyznačuná tím, že jako vnitřní antlstatikum obsahuje kombinaci ztuženého živočišného tuku β bodem tání 50 až 80 °c, produktu kondenzace diarninu se sloučeninami s aktivním vodíkem, s výhodou mastnými kyselinami až Cgg, β bodem tání 50 až 95 °C a sodné nebo draselné soli alkyl- nebo alkylaiylsulfonanů, přičemž sumární koncentrace téchto tří látek ve směsi je 0,15 až 30 hmotnostních dílů. vztaženo na 100 hmotnostních dílů polymeru, a minimální množetví sodné nebo draselné soli alkyl arylsulfonátu je 0,1 hmotnostních dílů.