CS215354B1

CS215354B1 - Způsob antistatické úpravy povrchu výrobků a polotovarů z termoplastů

Info

Publication number: CS215354B1
Application number: CS214680A
Authority: CS
Inventors: Jiri Mrazek; Lubomir Zeman
Original assignee: Jiri Mrazek; Lubomir Zeman
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1980-03-27
Publication date: 1982-08-27

Abstract

. Způsob antistatické úpravy povrchu výrobků a polotovarů z termoplastů na bázi polyolefinů, polyamidů či polyvinylchloridu spočívá v nanesení práškového grafitu na povrch výrobků a v zabudování naneseného grafitu do povrchové vrstvy naleptáním povrchu vhodným rozpustidlem, např. xylenem, trikresolem, tetrahydrofuranem apod. Ve zmíněném rozpustidle je rozpuštěno i malé množství příslušného termoplastu.

Description

Vynález se týká způsobu antistatické úpravy povrchu výrobků nebo polotovarů z termoplastů na bázi polyolefinů, polyamidů či polyvinylchloridu, určených především pro použití ve výbušných prostředích či přicházejících do styku s hořlavinami I. a II. třídy.

Antistatická úprava výrobků a polotovarů z plastů je v současnosti stále včtším problémem. Vzhledem k neustále stoupající spotřebě plastů a rozšiřujícím se sortimentu výrobků z nich, pronikají plasty i do oblasti, kde elektrostatický náboj ohrožuje bezpečnost práce. Mezi tyto oblasti patří skladování a doprava hořlavin a obecně výbušné prostředí. Řešením problému elektrostatického náboje je jakákoliv úprava plastu vedoucí ke snížení povrchového odporu pod hodnotu ΙΟ⁹ Ω.

Způsoby které řeší tuto problematiku je možno rozdělit do dvou skupin: řešení pomocí tzv. vnějších antistatik a řešení pomocí vnitřních antistatik. Vnější antistatika se nanášejí ve formě roztoků nebo nátěrů na vnější povrch již vyrobeného předmětu. Vnitřní antistatika se zabudovávají do celého objemu plastu před vlastní výrobou. Jako vnější antistatika se používá např. sloučenin s - OH skupinami (US pat. 2 525 691, GB pat. 681 517 aj.), sulfonátů (Fr pat. 1 050 523), kvarterníeh amoniových solí (JP pat. 7 818 774), organických forfátů (US pat. 3 821 021, US pat. 2 653 113), polyamidů (US pat. 2 832 696) apod.

V případě vnitřních antistatik se používá zejména speciálních sazí (fa Hoechst) nebo jiných vodivých plniv, dále celé řady organických sloučenin jako např.. hydroxy-sioučenin (GB 867 176, NL pat. 86 239), kvarterníeh amoniových solí (GB pat. 993 530, DE-AS 1 247 010, FR pat. 1 478 998 aj.), aminů (FR pat. 1 413 563, US pat, 3 591 563) speciálních polyamidů (GB pat. 1 020 298, .DE-AS 1 243 381), organických forfátů (US pat. 3 652 473, JP pat. 7 101 856), karboxylátů (JP pat. 7 427 537, JP pat. 7 142 985), beterocyklických sloučenin (DE-OS 2 153 160, US pat. 3 020 276, US 1 954 291), polyesterů (DE-OS 2 246 617), sulfosloučenin (DE-AS 1 234 020), polyeterů (GB pat. 867 176, GB pat. 907 016 aj.).

Přestože v současné době zmíněné způsoby antistatické úpravy termoplastů vyhovují příslušným předpisům, mají některé nevýhody. Při použití vnějších antistatik je to především jejich nízká životnost, takže během několika měsíců ztrácejí svoji účinnost. Při použití vnitřních, antistatik se tyto vpravují do celého objemu výrobku, což v některých případech např. u vodivých plniv, které jc nutno použít ve vysokých koncentracích (~10 až 20 % objemu) vede ke zhoršení fyzikálních nebo mechanických vlastností hotových výrobků.

I při poměrně nízkých koncentracích antistatik na bázi organických sloučenin v termoplastu, vzhledem k jejich vysoké pořizovací ceně, vzrůstá výrazně cena antistaticky upravovaného termoplastu.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje způsob antistatické úpravy povrchu výrobku nebo polotovaru z termoplastů na bázi polyolefinů, polyamidů nebo polyvinylchloridu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se

a) na povrch výrobku nebo polotovaru z termoplastu nanese práškový grafit v množství 2 až 3 g/m²,

b) povrch s takto naneseným grafitem se naleptá nastříkáním, clono váním či jiným obdobným způsobem xylenem nebo dekalinem o teplotě 80 až 110°C v případě polyolefinů. V případě polyamidů se povrch takto naleptá trikresolem nebo kyselinou mravenčí o teplotě 20 až 25 °C. V případě polyvinylchloridů se povrch naleptává tetrahydrof uranem o teplotě 20 až 25 °C.

Podle dalšího význaku je v kterémkoliv z uvedených rozpustidel vždy rozpuštěn i příslušný termoplast, a to v množství 0,1 až 0,5 % hmotnostních.

Základním principem, ze kterého řešení vychází, je možnost naleptání povrchové vrstvy hotového výrobku či polotovaru z termoplastů pomocí rozpouštědla leptajícího daný termoplast. Naleptáním povrchu dojde k zabudování předem naneseného grafitu, který v tomto případě plní funkci vnitřního antistatika, do povrchové vrstvy výrobku nebo polotovaru.

Výhody způsobu podle vynálezu vyplývají z podstaty vynálezu. Protože se antistaticky upravuje pouze vnější vrstva daného výrobku či polotovaru, nejsou ovlivněny fyzikální nebo mechanické vlastnosti celého výrobku či polotovaru. Dále je možno použít mnohem menšího množství grafitu protože se tímto nasycuje pouze povrchová vrstva o tloušťce několika mikrometrů a nikoliv celý objem výrobku či polotovaru.

Jedna z dalších výhod je při použití antistatika ve formě grafitu jeho snadná dostupnost a láce a hlavně vysoká povrchová vodivost takto upravených výrobků (řadově 10⁴Ω oproti požadavkům předpisů 10⁹Ω). Další nezanedbatelná výhoda popisovaného způsobu je jeho výrobní jednoduchost.

Způsob provádění antistatické úpravy povrchu výrobků nebo polotovarů z termoplastů podle vynálezu je zřejmý z následujících příkladů.

Příklad 1

Na vnější povrch polyetylenové láhve o 1 1 se nanese pomocí štětce krystalický vločkový grafit, druh P (99,5/99,9), výrobce Rudné doly, Příbram v celkovém množství 35 mg. Takto upravená láhev se přestřihne xylenem zahřátým na teplotu 80 až 110°C. Po proměření vykazoval vnější povrch lahve povrchový odpor řadově ΙΟ⁴ Ω.

Příklad 2

Vnější povrch polyetylenové láhve o obsahu 1 1 se nastřikne koloidním roztokem grafitu a xylonu (velikost částic grafitu je méně než 0,2 /tm). Roztok je ohřát na teplotu 80 až l]0°C. Procentuální obsah grafitu v roztoku je minimálně 10 % hmotnostních grafitu. Grafit je stejný jako v příkladě 1. Povrchový odpor řadově ΙΟ⁵ Ω.

Příklad 3

Vnější povrch polyetylenové láhve o objemu 1 1 se nastřikne roztokem obsahujícím polyetylén a koloidní grafit (částice menší než 0,2 //m) v xylenu o teplotě 80 až 110°C. V roztoku je 0,5 % hmotnostních lineárního polyetylénu Liten 22 402 přírodní a 0,1 % hmot. grafitu. Grafit je stejný jako v příkladě 1. Povrchový odpor je řadově ΙΟ⁵ Ω.

Příklad 4

Řemen z PA6 (pro použití ve výbušném prostředí) se natře grafitem stejným jako v příkladě 1 v celkovém množství 2,5 g/m² povrchu a přestřikne se trikresolem o pokojové teplotě tak, aby celý povrch řemenu byl naleptán. Povrchový odpor řemenu je řadově 10⁴Ω.

Příklad 5

Polyetylenová deska z rozvětveného polyetylénu (Bralen RB 03-21) o rozměrech 100x200 mm se přestřikne 0,5% roztokem PE (Bralen RB 03-21) v dekalinu obsahujícím 0,02 % hmotnostních tetraetylamonium-chloridu a zahřátém na 80 °C. Povrchový odpor desky je řadově 10' Ω.

Příklad 6

Na PVC fólii o rozměrech 0,5 χ2 m a síle 0,1 mm se rozetře jemně rozemletý grafit (stejný jako v případě 1) pomocí plstěného přípravku jímž se fólie přitlačí k vodivému válci a pod nějž se grafit vsýpává. Takto upravená fólie se vede dále a pomocí clono vání naleptá tetrahydrofuranem o pokojové teplotě. Spotřeba grafitu 2,5 na 1 m² povrchu. Povrchový odpor řadově 10¹ Ω.

PŘEDMĚT

Claims

1. Způsob antistatické úpravy povrchu výrobků a polotovarů z termoplastů na bázi póly olefinů, polyamidů či póly viny íchloridu, vy značený tím, že na povrch výrobku či polotovaru se nanese práškový grafit v množství 2 až 3 g/m², načež se povrch s naneseným grafitem naleptá nastříkáním, clonováním či jiným obdobným způsobem xylenem nebo dekalinem o teplotě 80 až 110°C v případě polyolefinů, nebo trikresolem či kyselinou

VYNÁLEZU mravenčí o teplotě 20 až 25 °C v případě polyamidů, nebo tetrahydrofuranem o teplotě 20 až 25 °C v případě polyvinylchloridů.

2. Způsob antistatické úpravy podle bodu 1, vyznačený tím, že v příslušném rozpustidle je vždy rozpuštěn i příslušný termoplast v množství 0,1 až 0,5 % hmotnostních.