CS259192B1 - Kompozice pro vytváření elektricky vodivých nebo pOlovodivých povlaků - Google Patents

Abstract

Kompozice pro vytváření elektricky vodivých a polovodivých povlaků na bázi syntetických polymerů s předem stanovený* mi a reprodukovatelnými elektrickými vlastnostmi, sestávající z vodná disperze akrylového kopolymerů specifikovaného složení elektricky vodivého nebo polovodivého plniva, smáčedla, ochranného koloidu a případně z elektricky nevodivého práškového anorganického, plniva a vody.

Description

Vynález se týká kompozice pro vytváření pružných elekt ricky vodivých nebo polovodivých povlaků, které se uplatňují v elektrotechnickém průmyslu a při antistatických úpra vách zejména textilu a podlahových krytin.

Jsou známy a používány elektricky vodivé směsi na bázi termoplastů, případně ve směsi s elástomery jako modifikátory mechanických vlastností těchto směsí. Jejich elektrické vodivosti se dosahuje dispergaci vodivých pigmentů v polymerní matrici, např. vodivých sazí se střední velikosti částic 70 až 100 /um a střední velikosti měrného povrchu 15 až 20, ale i 1 000 m^/g. Takovéto směsi se používají v různých obměnách pro jádra zapalovacích kabelů, pro omezení elektrostatických polí, k redukci elektrostatických nábojů v materiálech apod. Vážným nedostatkem takovýchto směsí je, že jejich příprava je značně závislá na způsobu dispergace vodivého pigmentu do polymerní matnice, tedy i na použitém vysoce výkonném hnětacím zařízení, jako jsou např. dispegační válce. Proto snadno dochází k tomu, že vodivá nebo polovodivá polymerní směs má jiný výsledný odpor než byl předpokládán podle výchozí receptury· Další nevýhodou těchto směsí je pracná technologie při nanáěení tenkých vrstev a filmů na zvolený substrát. Elektricky vodivé směsi na bázi roztoků polymerů a vodivých pigmentů, které je možno nanášet v dostatečně tenkých vrstvách máčením a protahováním kalibrovaným otvorem tak, aby byla zajištěna tlouštka nanesené vrstvy do 1 mm, mají značnou nevýhodu v tom, že obsahují těkavá a hořlavá organická rozpouštědla.

Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých polymerních směsí poskytujících polovodivé a vodivé vrstvy i jejich výrobních postupů řeší předložený vynález, jehož předmětem jsou kompozice pro vytváření elektricky vodivých nebo polovodivých povlaků na bázi polymerního pojivá, elektricky vodivého nebo polovodivého plniva a aditiv. Podstata vynálezu spočívá v tom, že kompozice sestávají zé 30 až 150 hmot. dílů 40 až 65% vodné disperze akrylového kopolymerů připravené vodnou emulzní kopolymeraci 10 až 40 % hmot. butylakrylátu, 5 až 40 % hmot. ethylakrylátu, 2 až 7 % hmot. kyseliny akrylové a případně az 60 % hmot. 2-ethylhexylakrylátu a až 5 % hmot. methakrylamidu, 1 až 90 hmot. elektricky vodivého nebo polovodivého práškového plniva, zejména ze skupiny zahrnující saze, grafit, práškové kovy a jejich oxidy a karbonyly, 3 až 20 hmot. dílů smáčedla, 0,5 až 10 hmot. dílů ochranného koloidů a případně až 20 hmot. dílů elektricky nevodivého anorganického plniva, přednostně oxidu křemičitého a uhličitanu vápenatého a až Í50 hmot. dílů vody. Přitom vodnou disperzí akrylového kopolymerů je produkt, získaný vodnou emulzní kopolymeraci 10 až 70 hmot. dílů butylakrylátu, 5 až 40 hmot. dílů ethylakrylát, 2 až 7 hmot. dílů kyseliny akrylové a případně až 60 hmot. dílů 2-ethyl- . hexylakrylátu a až 5 hmot. dílů methakrylamidu.

Kompozice podle vynálezu vytvářejí povlaky s vysokou adhezí k nejrůznějším podkladům včetně hladkých povrchů, . jako má např. sklo, kovy, plastické hmoty,· syntetická nebo skleněná vlákna apod. Jejich konzistenci a viskozitu potřebnou pro zvolený způsob nanášení (natírání, máčení, protahování navalování aj.) lze snadno řídit podílem vody ve směsi* Dají se dobře připravit kompozice vysoce viskózní, pastovité, vhodné pro nanášení tlustých vrstev, i kompozice nízkoviskózní, tekuté, které umožňují tvorbu povlaků o malé tlouštoe. Typem vodivého nebo polovodivého plniva, jeho obsahem v kompozici a tlouštkou nanášené vrstvy je možno v širokém rozsahu měnit elektrickou vodivost konečných povlaků a dosahovat předem stanovených a reprodukovatelných hodnot jejich měrného odporu.

Elektricky vodivé nebo polovodivé plnivo a případně další práškové složky se s vodnou polymerní disperzí a ostatními kapalnými komponentami mísí za použití vhodného homogenizaČního zařízení, např. pomocí různých míchacích aparátů, hnětačů, třecích válců apod.

Příklad 1

V pomaluběžné ramenové míchačce se smísí 18 hmot. dílů 33% vodného roztoku alkylfenolpolyethylenglykolethersulfátu amonného a 100 hmot. dílů vody, ke vzniklému roztoku se přidá roztok 9,5 hmot. dílu polyvinylalkoholu ve 45 hmot. dílech vody a v této směsi se zvolna rozdisperguje 85 hmot. dílů karbonylu niklu. Potom se přidá 30 hmot. dílů 55% akrylové disperze, připravené vodnou emulzní kopolymerací 50 hmot. dílů butylakrylátu, 22,5 hmot. dílu ethylakrylátu a 2,5 hmot. dílu kyseliny akrylové, a směs se dokonale zhomogenizuje.

Vzniklá polotekutá pasta dává po vyschnutí pružný film jehož měrný vnitřní odpor činí

Příklad 2

V pomaluběžné ramenové míchačce se smísí 50 hmot. dílů disperze uvedené v příkladu 1 s 5 hmot. díly smá^dla typu alkylsulfojantaranu a 5 hmot. díly polyvinylalkoholu.

K homogenní směsi se pozvolna přidává za míchání 25 hmot· dílů elektrovodivých sazí a 15 hmot. dílů jemně mletého grafitu a ke vzniklé pastě ještě 100 hmot. dílů téže polyakrylové disperze.

Film nanesený z této kompozice vykazuje po vysušení 2 měrný vnitřní odpor 10 Um.

Příklad 3 •Pomocí mísícího zařízení se rozpustí 0,5 hmot. dílu karboxymethylcelulosy v 80 hmot. dílech vody, přidá se 5 hmot. dílů smáčedla typu alkylarenpolyethylenglykolethersulfátu a v tomto roztoku se zvolna rozdisperguje 1 hmot. díl elektrovodivých sazí a 2 hmot. díly koloidního oxidu křemičitého (Aerosil). K homogenní směsi se přidá 80 hmot· dílů vodné disperze obsahující 63 % hmot. akrylového kopolymeru, získané vodnoú emulzní kopolymeraoí 50 hmot. dílů 2-ethylhexylakrylátu, 18 hmot. dílů butylakrylátu, 25 hmot. dílů ethylakrylátu, 5 hmot. dílů kyseliny akrylové a 2 hmot. dílů methakrylamidu, a obě složky se dokonale zhomogenizují.

Měrný vnitřní odpor filmu připraveného z této kompozice je cca 10⁶Hm.

Příklad 4

Postupem podle příkladu 3 se připraví kompozice ze 100 hmot. dílů vody, 5 hmot. dílů polyvinylalkoholu, 3 hmot. dílů smáčedla typu alkylfenolpolyethylenglykolethersulfátu, 12 hmot. dílů práškové mědi, 18 hmot. dílů mleté křídy a 50 hmot. dílů polyakrylové vodné disperze uvedené v příkladu 3.

Vysušený povlak z této kompozice má měrný vnitřní odpor 1 0”2 _Q. m.

Claims (3)

1. PŘEDMŽT. VYNÁLEZU

   Kompozice pro vytváření elektricky vodivých nebo polovodivých povlaků na bázi vodných disperzí akrylových kopolymerů, elektricky vodivého nebo polovodiého plniva a áditiv, vyznačující se tím, že sestávají ze

   30 až 150 hmotnostních dílů 40 až 65% vodné disperze kopolymeru připravené vodnou' emulzní kopolymerací 10 až 70 % hmotnostních butylakrylátu 5 až 40 % hmotnostních ethylakrylátu,
2. 2 aŽ 7 % hmotnostních kyseliny akrylové a případně až 60 % hmotnostních 2-ethylhexylakrylátu a až 5 % hmotnostních methakrylamidu,

   1 až 90 hmotnostních dílů elektricky vodivého nebo·polovodivého práěkového plniva, zejména ze skupiny zahrnující saze, grafit, práškové kovy a jejich oxidy a karbonyly,
3. 3 až 20 hmotnostních dílů smáčedla,

   0,5 až 10 hmotnostních dílů ochranného koloidu a případně až 20 hmotnostních dílů elektricky nevodivého anorganického plniva, přednostně oxidu křemičitého a uhličitanu vápenatého a až-150 hmotnostních dílů vody.