CS209334B1 - Elektrostaticky vodivé rúry na báze polymerov vinylchloridu - Google Patents

Description

Předmět vynálezu sa týká rúr připravených zo zmesí na báze polymérov vinylchlořidu,ktoré sú elektrostaticky vodivé, δο umožňuje ich speciálně použitie v podmienkachvylučujúcich vznik statickej elektřiny. Rúry na báze polymérov vinylchlořidu sa uplatňujú v každodenněj praxi už viac ako40 rokov. Přesadili sa v strojárstve, stavebníctve, pol’nohospodárstve i v špeciálnychprípadoch. Ich použitie by však mohlo byť ovel'a širsie, keby sa odstránili ich elektro-izolačné vlastnosti, spósobujúce vytváranie statickej elektřiny. V dósledku toho vznikánebezpečenstvo výbuchu a požiaru. / Tento nepriaznivý jav možno odstrániť tak, že sa použijú rúry s povrchovýmelektrickým odporom Rp menším ako lO^ft, čo možno dosiahnúť přidáním špeciálnych vodi-vých přísad do základnéj zmesi. V patentoch, ktoré sú uvedené dalej, sa charakterizujú možnosti dosiahnutia lepšejelektrickej vodivosti.

Britský patent 1.114.133 doporučuje prídavok 25 % sadzí, aby sa dosiahlo vylepše-nie elektrickej vodivosti. Podlá patentu USA 3.753.765 sa prídavkom sadzí zníži povrcho-vý odpor až o ΙΟ^Ω-. V Japonskom patente 47 440/78 sa doporučuje do PVC rozmiešať 15 - 35 % objemovýchpráškového železa.

Okrem toho možno pridávať ešte ďalšie přísady, ako to uvádza patent NSR 1.469.877,kde sa ku sadziam přidá 4 - 5 % hmotových polyetylánglykolu.

Podobné údaje sú aj v iných literárnych prameňoch.

Najviac sa však používajú sadze, ktorými možno dosiahnúť dobrú elektrickú vodi-.vosť. Nepriaznivé však je, že sadzí sa musí pridávať značné množstvo /od 10 - 30 % hmot./,Čo zhoršuje mechanické vlastnosti plastov. Táto skutočnosť' je u rúr velmi nepriaznivá a preto je nutné optimalizovat obsah sadzí tak, aby mechanické vlastnosti boli vyhovujúce. Možno to dosiahnúť u elektro- i statických rúr z polymérov vinylchlořidu podlá tohto vynálezu, ktoré· pozostávajú zozmesi 60 až 94 % hmot. zmesi polymérov vinylchlořidu so stabilizátoimi, mastivami apl nivami, 5 až 30 % hmot. vodivých sadzí, 1,0 až 10,0 % hmot., s výhodou 3 % hmot.·, aspoň jednej dispergújúcej povrchovoaktívnejlátky a/ aleb.o ich zmesí zloženiaj R-CON-(“^Η^Ο)nH, kde R je nasýtený alkyl s nepárnym počtom uhlíkov v rozsahu C?až C 2>θ alebo nenasýtený alkyl s nepárnym počtom uhlíkov C·^ až G21 * jednou alebodvomi vazbami -C»C- v molekule, z=l až 5, n»l až 5 R-C0-(-CzH2z0)fiH, kde R je nasýtený alkyl s nepárnym počtom uhlíkov v rozsahu Cyaž Cgg alebo nenasýtený alkyl s nepárnym počtom uhlíkov C^g až Cgj a jednou alebo dvomi vázbami -C=C- v molekule, z=l až 6, n=l až 45 R-0- f-CjjHg^O) χΗ, kde R je nasýtený alkyl s počtom uhlíkov C^q až Cgg v molekule alebo nenasýtený alkyl s párnym počtom uhlíkov v rozsahu až a jednou vazbou -C»C- v molekule, z=l až 5» n*l až 55

Ar-0-(-CzH2^0) aH, kde Ar je oktylfeayl, nonylřenyl, dodecylfenyl, z=l až 5, n=l až 60

/R-CHg-O- (CH^CHgO) n~/x“I>04 · kd-'e R je nasýtený alkyl s párnym počtom uhlíkov C1Q až C20 v molekule alebo oktylfeayl, nonylřenyl, dodecylfenyl,' n=l až 50, z=l až 5, x=io až íoo R-/-fOH2) nCH-0-/x-CH2-0H, kde R je nasýteaý alkyl s počtom uhlíkov Ο-^θ až C23 a jednouvazbou -CaC- v molekule,n=l až 6, x=l až 200 R-O-SOjMe, kde R je nasýtený alkyl s párnym počtom Uhlíkov Οθ až C22 alebo nenasýtenýalkyl s párnym' počtom uhlíkov C^g až P20 a 3* dnou vázbou -C»C- v molekule, aleboCJ?3- (CPg) /n«6 až 40/, Me je Na+, K+, l/2Ca2+ E-SO^Me, kde R je nasýtený alkyl s párnym počtom uhlíkov Cg až C22 alebo nenasýtenýalkyl s párnym počtom uhlíkov C-^g až C2q a jednou vazbou -C=C~ v molekule, aleboCí3- (θί?2)Λ, (a=7 až 4l) , Me je Na+, K+, 1/2 Ca2+, 1/2 Mg2 + R-COÓMe, kde R je nasýtený alkyl.s párnym počtom uhlíkov σθ až C22 alebo nenasýtenýalkyl s párnym počtom uhlíkov C^g až, 02θ a jednou vazbou -CxC- v molekule, alebeCE3-(0?2) a, (n-5 až 39), Me je Na+, K+, WH4+, 1/2 Ca2+

Prídavkom neiónových tenzidov sa dosiahne rovnomernejšie rozptýlenie sadzí v poly- m.érnej zmesi, čo zabezpečí nový, zvýšený účinok a vylepšenie elektricksj vodivosti, čomožno dokumentovat nasledujúcimi príkladmi: Přikladl.

Na fluidnej miešačke sa připraví prášková zmes PVC - aglomerát obsahujúca100 hmot.d. suspenzného PVC o K-hodnote 68, vhodného pre výrobu tlakových rúr, 2,5hmot.d. zmesného stabilizátora s obsahom tribázického síranu olovnatého, dibázickáhoa neutrálneho stearanu olovnatého, stearanu vápenatého a mastív, 2 hmot. d. plniva nabáze uhličitanu vápenatého a malé množstvo pigmentu pre dosiahnutie požadovanej farbymiešaním v horúcom stupni miešačky na teplotu 120 °C s následným ochladením v chla-diacom stupni na 40 °C. Z takto pripravenej zmesi sa vytláčením na dvojzávitovkovomvytlácacom stroji vyrobia rúry 0 110 x 5,3 mm, pričom technologické parametre sa voliatak, aby teplota taveniny vo vstupe do vytláčacej hlavy bola minimálně 205 °C a teplo-ty pásiem vytláčacej hlavy boli. v rozmedzí 180 - 200 °C.

Elektrický povrchový odpor R rúr je výše IO^^jTL .

Jt Příklad 2

Zo zmesi, ako je uvedená v příklade 1, avšak okrem toho s prídavkom 10 hmot.d., 20 hmot.d., a 30 hmot.d. acetylénových sadzí sa za rovnakých podmienok ako v příklade. 1 pripravia rúry rovnakého rozměru. Elektrický povrchový odpor rúr je nasledujúci:

Pri obsahu sadzí 10 hmot.d. je 4.10^0-, pri obsahu sadzí 20 hmot.d, je 1,4.10^a pri obsahu sadzí 30 hmot.d. je l.lOÍTl. Příklad 3

Zo zmesi ako je uvedené v příklade 2 s prídavkom aoetylénových sadzí a okremtoho s prídavkom 1 hmot.d., 3 hmot.d. a 5 hmot.d. neiónováho teazidu typu -) mH, kde k«2., n«5, R je radikál s θ^2-14 ®* ZM rovnakých podmie-1 pripravia rúry rovnakého rozměru. Elektrický povrchový odpor tenzidu 5 hmot.d. je 2.10 , pri obsahu •1 1 hmot.d. teazidu je l.lOifl, pri obsahu3 hmot.d. tenzidu je 9,5 . 10^-Q. . ΚζΟΟ- (0-CkH2k nok ako v příklade R rúrs pri obsahup sadzí 10 hmot.d. asadzí 20 hmot.d, asadzí 30 hmot.d. a Příklad 4

Ako v příklade 1 sa pripravia zmesi PVC, ale navýše s prídavkom 5 hmot.d., 10 hmot.d. a 15 hmot.d. vodivých retortových sadzí. Zo zmesi sa pripravia postupempodl'a příkladu 1 rúry 0 110 x 5,3 mm, ktoré majií tieto elektrické povrchové odpory Rp:pri obsahu sadzí 5 hmot.d. - 5 . ÍO^JT, pri obsahu 10 hmot.d. - 5 . 10?Q.a pri obsahu sadzí 15 hmot.d. - 1,5 < 102-Ω-. Příklad 5

Ako v příklade 4 sa pripravia zmesi PVC s obsahom vodivých retortových sadzía okrem toho ešte s prídavkom 3 hmot.d., 5 hmot. d. a 7 hmot.d. zmesi tenzidov v po-měre 1:1:1 nasledujúceho zloženia: R-C0-(0-CkH21f.) -mH, kde k»2, n=6 a R je radikál a C^2_14 R-0- ( ^k^2k”®^n^,' kde R je radikál s C]_g_ig *=*6

Ar-0-fckH2k-0)aH, kde Ar je nonylfeayl, k»2, n«5 Z pripravenej zmesi PVC sa vyrobia postupom podlá příkladu 1 rúry, ktoré majútieto povrchové elektrické odpory Rp: pri obsahu sadzí 5 hmot.d. a obsahu tenzidov7 hmot.d. je 9 . lolO, pri obsahu sadzí 10 hmot. d. a tenzidov 3 hmot. d. je 1,4 . 10 J~L a pri obsahu sadzí 15 hmot.d. a tenzidov 5 hmot.d. je 9,6 . 10 JI. P r í k 1 a d 6

Ako v příklade 2 sa připraví zmes PVC s obsahom 10 hmot.d., 20 hmot.d. a 30 hmot.d.acetylénových sadzí, navýše ešte s prídavkom 2 hmot.d., 4 hmot.d. a 6 hmot.d. zmesitenzidov v pomere 1:1 zloženia; , , R-CO- (0-CkH2k) nH kde R je radikál s Cl6_18, k=2, a» 6 R-COOX kde .R je C?3-(CP?) -as n-11-13 a X je Me 1+, l/2Me2+ (Na+, 1/2 Ca2+) 4 Z takto pripravenej zmesi PVC sa sposobom uvedeným v příklade.1 pripravia rúry, ktorých elektrická vlastnosti sú nasledujúce: pri obsahu sadzí 10 hmot. d. a zmesi tenzidov 4 hmot.d. je měrný povrchový odpor Rp = 1,2 . loVl. , pri obsahu sadzí 20 hmot. d., a zmesi tenzidov 6 hmot.d. je Rp » 8,5 . 10 J~L a pri obsahu sadzí 30 hmot. d. a zmesi tenzidov 2 hmot.d. je Rp ® 9.1 · 10¾}..

Príklad 7

Zo zmesi, ako je. uvedené v příklade 2 s přídavkem acetylénových sadzí a okremtoho s prídavkom 1 hmot. d., 3 hmot.d. a 5 hmot.d. anionováho teaziduR-O-SO^Na, kde R je alkyl sa za rovaakýeh podmienok ako v příklade 1 pripravia·rúry rovnakáho rozměru. Elektrickýpovrchový odpor Rp rúr pri obsahu sadzí 10 hmot.d. a tenzidu 5 hmot.d. je 2,5 * 10¾}..pri obsahu sadzí 20 hmot.d. a 1 hmot.d.tenzidu je 1,8 , 10¾}. a pri obsahu sadzí30 hmot.d. a 3 hmot.d. teazidu je 9,8 , 1ο\Ω..

PríkladS

Zo zmesi, ako je uvedené v příklade 2 s prídavkom acetylénových sadzí a okremtoho s prídavkom 2 hmot.d., 4 hmot.d. a 7 hmot.d. perfluórového tenziduR COOMe kde R je C?^- a Me je K+ sa za rovnakýčh podmienok ako v příklade 1 pripravia rúry rovnakáho rozměru. Elektrický povrchový odpor Rp rúr pri obsahu sadzí 10 hmot.a. a tenzidu 4 hmot.d. je 2,3 . 10^3., • o pri obsahu sadzí 20 hmot.s. a tenzidu 2 hmot.d. je 2,0 . ΙΟΊΓλ- a obsahu sadzí 30 hmot.d.,tenzidu 7 hmot.d. je 8 . ÍO^-TL , Příklad 9

Ako v příklade 4 sa pripravia zmesi PVC s obsahom vodivých retortových sadzía okrem toho ešte s prídavkom 2 hmot.d., 4 hmot.d. a 8 hmot.d. zmesi tenzidov 1:1:1zložeaia: R-CO- (θ-CfcHg.^) - H kde k=2, n=6, R jeR-SO^Me kde R je alkyl G12-14

Me je NH+4 R-COOMe kde R je CF-j (CFg,) ιχ

Me je 1/2 Ca2+ Z pripravenej zmesi sa pripravia postupom podlá příkladu 1 rúry, ktorá majú Rp: ' 5 hmot.d. sadzí a 8 hmot.d. tenzidov 8.10^-0.

Qt. 10 hmot.d. sadzí a 4 hmot.d. tenzidov 1,4 . 10 _Ω_ 15 hmot.d. sadzí a 2 hmot.d. tenzidov 8,5 . 1θ\Ώ- Příklad 1Ó

Ako v příklade 4 sa pripravia zmesi PVC s obsahom vodivých retortových sadzí a

Claims (1)

1. okrem toho ešte s prídavkom 3 hmot.d., 7 hmot.d, a 10 hmot.d, zraesi 1:1 tenzidov: Ar-0- Ar je dodecylfenyl, k=2, n=7 R-O-SOjMe R je alkyl 0^2-14 áe N*+ Z pripravenej zmesi sa vyrohia postupom podlá příkladu 1 rúry, ktoré majú tiet®povrchové odpory Rp: 5 hmot.d. aadzí a 10 hmot.d. tenzidov 8. 104ϊϊ 10 hmot. d. sadzí a 7 hmot.d. tenzidov 1,5 . 10 «Li 15 hmot.d. aadzí a 3 hmot.d. tenzidov 8,5. 10ΪΩ. Přikladli· Ako v příklade 2 sa připraví zmes PVC s ohaahom 10 hmot.d., 20 hmot.d. a 30 hmot.dacetylénových aadzí, navýše s prídavkom 3, 5, a 9 hmot.d. zmesi tenzidov 1:1:1 zložeiiaR-00N- (CzH2zO) mH, R je alkyl C12_14, z = 2, n=5 Ar-0fCzH2z,0) -H, Ar je nonylfenyl, z=»2, n=7 R-SOjMe R je alkyl C12_]_4 Me»Na+ / Λ Z takto pripravenej zmesi PVC sa sposohom uvedeným v přiklade 1 pripravia rúry,ktorých elektrické vlastnosti sú nasledovné podlá Rp: 10ihmot.d. sadzí a 9 hmot.d. tenzidu 1,5. lO^d 20 hmot.d. sadzí a 5 hmot.d. tenzidu 9· ιο2-Ω. 30 hmotíd. sadzí a 3 hmot.d. tenzidu 8,5 10^X2. PREDMRT VYNALEZU Elektrostaticky vodivé rúry na báze polymérov vinylchloridu vyznačujúce sa tým,že pozostávajú zo zmesi 60 - 94 % hmot. zmesi polymérov vinylchloridu, so stabilizátor-mi, mastivami a plnivami 5 až 30 % hmot. vodivých sadzí, 1,0 až 10,0 % hmot., s výhodou 3,0 % hmot. aspoň jednej dispergujúcej povrchovo-aktívnej látky a/ alebo ich zmesi zloženia: , R-CON-(- C^O)rH, kde R je nasý.tený alkyl s nepárnym počtom uhlíkov v rozsahu C?až Cgg alebo nenasýtený alkyl s nepárnym počtom uhlíkov C-^ až C2j a jednou alebo dvomivazbami -C=»C- v molekule, z=l až 5, a=l až 5 R-CO-(-CzH 2ζθ)ΛΗ, kde R je nasýtený alkyl s nepárnym počtom uhlíkov v rozsahu C? až C2g alebo nenasýtený alkyl s nepárnym počtom uhlíkov C·^ až C2y a jednou alebo dvomi» ' vhzbami -0=0- v molekule, Z=1 až 6, n=l až 45 R-0-(- C2H2z°^nR’ hde'R Je nasýtený alkyl s počtom uhlíkov σ^θ až C2^ v molekule alebo nenasýtený alkyl s párnyra počtom uhlíkov v rozsahu C14 až C22 a jednou vázbou -C=C- v molekule, z=l až 5, n=l až 55 Ar-0-(-CzH2z0)flH, kde Ar je oktylfenyl, nonylfenyl, dodecylfenyl, z=l až 5, a=l až 60 έ /R-CHg-O- (ÓH2CH2,0) Μ-/χ“Ι’θ4» kde E 3e nasýtený alkyl s párnym ppčtom uhlíkov C1Qaž C20 v molekule alebo oktylfenyl, nonylfenyl,dodecylfenyl, n=l až-50, z»l až 50,z»l až 5, x=10 až 100 /R- -(θΗ2)ηΟΗ-Ο-/χ-ΟΗ2-ΟΗ, kde R je nasýtený alkyl s počtom uhlíkov C-^q aža jednou vazbou - CaC- v molekule, n=l až 6, x=l až 200 R-O-SOjMe, kde R je nasýtený alkyl s parným počtom uhlíkov Cg až C22 alebo neaasýtenýalkyl s párnom počtom uhlíkov C-^g až C20 * jednou vhzbou -G»G- v molekule, alebo esy (cs>2)a-, (ns6 až 4θ), Me je Na+, K+, 1/2 Ca2+ R-SO^Me, kde R je nasýtený alkyl s parným počtom uhlíkov Οθ až C22 alebo neaasýtenýalkyl s párnym počtom uhlíkov C^g až 02θ a jednou vazbou -C=C- v molekule, aleboesy (*“7 MŽ 4l), Me je Na+, K+, 1/2 Ca2+, 1/2 Mg2+ R-COOMe, kde R je nasýtený alkyl s párnym počtom uhlíkov Cg až C22 alebo neaasýtenýalkyl s párnym počtom uhlíkov C^g až C20 a jednou vazbou -C=«C- v molekule, aleboCíy(- σ?2).Λ, (n-5 až 39) , Me je Na+, K+, NH4+, 1/2 Ca2+.