CZ35167U1 - Termoplast s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaný vodivými polymery - Google Patents

Termoplast s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaný vodivými polymery Download PDF

Info

Publication number
CZ35167U1
CZ35167U1 CZ2021-38737U CZ202138737U CZ35167U1 CZ 35167 U1 CZ35167 U1 CZ 35167U1 CZ 202138737 U CZ202138737 U CZ 202138737U CZ 35167 U1 CZ35167 U1 CZ 35167U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
conductive
polymer
thermoplastic
weight
cellulose
Prior art date
Application number
CZ2021-38737U
Other languages
English (en)
Inventor
Lubomír KUBÁČ
František JOSEFÍK
Eva Domincová Bergerová
Vladimír Sedlařík
Original Assignee
Centrum organické chemie s.r.o.
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centrum organickĂ© chemie s.r.o., Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně filed Critical Centrum organickĂ© chemie s.r.o.
Priority to CZ2021-38737U priority Critical patent/CZ35167U1/cs
Publication of CZ35167U1 publication Critical patent/CZ35167U1/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/06—Unsaturated polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/062—HDPE

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Termoplast s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaný vodivými polymery
Oblast techniky
Technické řešení se týká oblasti termoplastů, konkrétně termoplastu s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaného vodivými polymery.
Dosavadní stav techniky
Výroba plastových výrobků na bázi polyolefinů, polyvinylchloridu neboli PVC, kyseliny polymléčné neboli PLA či jiných termoplastů schopných odvádět náboj se provádí přídavkem vodivých aditiv nejčastěji na bázi uhlíku. Průmyslově nejčastějším postupem řešení je použití vodivých sazí, ale je zkoumána a používána celá řada dalších uhlíkových materiálů včetně nanotrubek, nanografitu a různých forem vodivých grafitů. Zvolení správného typu uhlíkového materiálu je závislé na typu aplikace a typu polymeru.
V souvislosti s rozvojem využití plastů v širokém spektru průmyslových aplikací včetně automobilového průmyslu se rozšiřují požadavky na vodivostní charakteristiky těchto materiálů. Mimo disipace náboje se objevují požadavky i na možnost elektrického propojení např. senzoru a vyhodnocovacího zařízení, zdroje energie a nízkonapěťového zdroje světla, případně zdroje avyhřívacího prvku. Tyto požadavky souvisí mimo jiné se zvyšující se poptávkou po elektromobilech a potřebou minimalizovat jejich hmotnost, výrobní náklady a celkové spotřeby energie. Právě zapracování prvků tzv. organické elektroniky do výrobků z plastů přináší nové možnosti řešení i v oblasti odvodu náboje z povrchu plastových výrobků. Mezi organické vodivé materiály, které jsou průmyslově široce využívány, se řadí především vnitřně dopované vodivé polymery. Jedná se především o poly(3,4-ethylendioxothiofen) dopovaný polystyren sulfonátem neboli PEDOT/PSS, polypyrol neboli PPy dopovaný chloridy, sírany nebo 4-methyl-benzen-l-sulfonovou kyselinou nebo různé typy polyanilinů. Vodivé polymery se vyrábí buď ve formě vodných disperzí, které jsou následně aplikovány na povrch zvoleného výrobku nebo přímo formou tzv. in situ polymerace, kdy se polymemí film vytváří v důsledku řízené polymerace zvoleného monomeru. Tento typ aplikace umožní připravit relativně vodivý film schopný nejen odvádět náboj, ale fungovat i jako elektrodová vrstva tištěného elektronického zařízení nebo senzoru. Nevýhodou bývá slabá adheze především u hydrofobních pokladů. Zapracování vodivých polymerů do polymemí matrice termoplastů je z hlediska jejich způsobu výroby nerealizovatelné.
Zapracování vodivého polymeru do polymemí matrice popisuje užitný vzor CZ 27683. Tento užitný vzor chrání konstmkci disipativního podlahového systému, ve kterém je spodní vodivá vrstva tvořená polyesterovou pryskyřicí, která je mísitelná s vodou. Polymemí matrice před vytvrzením je ředěná vodnou disperzí vodivého polymeru PEDOT/PSS a aditivovaná uhlíkovým nebo jiným vodivým materiálem, pak je smísená s tvrdící složkou B tak, aby po vytvrzení byl povrchový odpor vrstvy max. v jednotkách kOhm.
Nový způsob zapracování vodivých polymerů na pevný nosný substrát je popsán v patentu CZ 306264, který popisuje způsob polymerace na dopant fixovaný přímo ve stmktuře celulózového především bavlněného nosiče. Podobně způsob fixace polypyrolu na textilní nosič řeší užitné vzory CZ 30848, CZ 32882 nebo CZ 33415. Zařízení a způsob fixace vodivých polymerů na celulózové materiály určené k výrobě papim je popsáno v užitném vzom CZ 33389. Způsob in situ polymerace polypyrolu na papírový substrát popisuje také Mičušík a spol. v J. Appl. Pol. Sci. 101, 133-142, 2006. Postup fixace vodivého polymeru, polypyrolu, spočívá vtom, že polymer ve stavu zrodu pocházející z rozpustného monomem se pevně fixuje na porézní nejlépe savý nosič. Mičušík a spol. v J. Appl. Pol. Sci. 101, 133-142, 2006 dále řeší způsob zapracování takto modifikovaného celulózového materiálu do hydrofobní matrice. Ukázalo se však, což bylo následně experimentálně ověřeno, že zapracovat silně hydrofilní materiál do hydrofobní matrice je
-1 CZ 35167 UI obtížné a nelze jednoduše připravit polymemí materiál, termoplast, který by vykazoval disipativní nebo elektricky vodivé vlastnosti.
Pro snazší zabudování vodivého polymeru do nosné polymemí matrice lze využít tzv. „kokontinuální fáze“ v daném materiálu, které se tvoří v důsledku fázové separace při míšení nekompatibilních polymerů při určitém koncentračním poměru, který závisí na strukturních vlastnostech míšených polymemích matric. Při míšení tedy vznikají dvě spojité fáze, z nichž v jedné je zvýšené množství vodivého plniva, čímž je dosaženo požadovaných vlastností polymemí směsi. Ta se využívá především pro zajištění vysokého stupně dispergace, kdy v dispergované fázi je přednostně přítomné vodivé plnivo. Na základě větší afinity k hydrofilnějšímu dispergovanému polymeru, ko-koninuální fáze pak zajistí přenos náboje přes matrici polymem, využití tento princip nachází především v biomateriálech a polymemích materiálech (Sarazin, P., Roy, X. a Favis, B. D. Controlled preparation and properties of porous poly (Llactide) obtained from a co-continunous blend of two biodegradable polymers. Biomaterials, 25, 2004, 5965 - 5978; Willemse, R. C. Cocontinunous morphologies in polymer blends:stability. Polymer, 40. 1999, 2175 - 2178; Willemse, R. C, Posthuma de Boer, A., van Dam, J. a Goits, A. D. Co-continunous morphologies in polymer blends:a new model. Polymer papers, 39. 1997, 5879 - 5887. PII: S0032-3861(97)10200-2 nebo Kucharczyk, P., Otgonzu, 0., Kitano, T., Gregorova, A., Kreuh, D., Cvelbar, U., Sedlarik, V. and Saha, P.
Correlation of Morphology and Viscoelastic Properties of Partially Biodegradable Polymer Blends Based on Polyamide 6 and Polylactide Copolyester. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 51: 1432-1442, 2012. ISSN: 0360-2559 print=1525-6111 online. DOI: 10.1080/03602559.2012.70929. Využití tohoto principu pro zabudování vodivých aditiv do hydrofobní polymemí matrice však dosud nikde popsáno nebylo.
Úkolem technického řešení je proto vytvoření termoplastu s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaného vodivými polymery, který by obsahoval hydrofilní polymemí materiál zapracovaný do hydrofobní polymemí matrice, a který by vykazoval disipativní nebo elektricky vodivé vlastnosti.
Podstata technického řešení
Vytčený úkol je vyřešen pomocí termoplastu s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaného vodivými polymery podle tohoto technického řešení. Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že obsahuje 5 až 45 % hmota, hydrofobní nosné polymemí matrice na bázi vysokohustotního polyethylenu nebo polypropylenu nebo kyseliny polymléčné nebo póly viny Ichloridu, 30 až 50 % hmota, hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu a 15 až 45 % hmota, polymem pro vznik ko-kontinuální fáze na bázi polyethylenvinylacetátu nebo polykaprolaktonu. Hydrofilní vodivý polymemí koncentrát obsahuje 50 až 70 % hmota, vodivého aditiva na bázi celulózy modifikované polypyrrolem a 30 až 50 % hmota, polyethylenvinylacetátu nebo polykaprolaktonu.
Způsob přípravy termoplastu je postaven na kombinaci dvou již známých technologických postupů, modifikace celulózy vodivými polymery a zapracování hydrofilního polymem do hydrofobní matrice formou tzv. ko-kontinuální fáze. Zcela nový originální přístup však představuje využití principu ko-kontinuální fáze pro zapracování hydrofilnějšího polymem na bázi polyethylenvinylacetátu nebo polykaprolaktonu jako nosiče vodivého aditiva na bázi celulózy modifikovaného polypyrrolem za vzniku hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu do hydrofobnější nosné polymemí matrice. V takto navrženém systému se využívá především skutečnosti, že k účinnému přenosu náboje dochází přes ko-kontinuální fázi tvořenou hydrofilnějším polymerem aditivovaným vodivým materiálem a skutečnosti, že celulóza modifikovaná vodivým polymerem představuje vlákenné vodivé aditivum, které zvyšuje efekt přenosu náboje. Samotný vodivý polymer polypyrrol by takto jako vodivé aditivum nebylo možno
- 2 CZ 35167 UI použít, není dostatečně vláknotvomý, průmyslověje vyráběn ve formě vodné disperze a pokud je izolován je jej jen velmi obtížně možno dispergovat do hydrofobní nosné polymemí matrice. Využití vláknotvomého nosiče, celulózy, navíc umožňuje výrazně snížit celkový obsah vodivého polymeru, polypyrrolu, a např. ve srovnání se známými řešeními možnost zcela vyeliminovat další vodivá aditiva včetně uhlíkových materiálů.
K přípravě vodivého aditiva se využívá standardní celulóza pro výrobu papíru o délce vlákna až 5 mm nebo mikrocelulóza o délce vlákna od 5 do 250 pm. Tato celulóza se rozmíchá ve vodě společně s monomerem, pyrrolem, a oxidačním činidlem za vzniku reakční směsi, u které probíhá in situ polymerace. Jako oxidační činidlo může být použit roztok železité soli, např. chlorid železitý nebo síran železitý nebo tosylát železitý. Reakční směs se míchá po definovanou dobu 10 až 30 hodin při teplotě 3 až 30 °C, pak se odfiltruje, promyje a usuší za vzniku vodivého aditiva. Takto připravené vodivé aditivum, resp. celulózová vlákna pak obsahují 25 až 50 % polypyrrolu z hmotnosti celulózových vláken a povrchový odpor slisované tablety dosahuje hodnot 10° až 103 Ohm v závislosti na koncentraci polypyrrolu ve hmotě celulózových vláken.
Hydrofilní vodivý polymemí koncentrát, ve kterém je rozdispergováno vodivé aditivum, tedy celulózový nosič o obsahu 25 až 50 % hmota, polypyrrolu, lze připravit na libovolném hnětači, který je možno vyhřát na teplotu 140 až 200 °C. Pro přípravu hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu se s výhodou využívá polyethylenvinylacetát neboli EVA nebo polykaprolakton neboli PCL. Vodivé aditivum, tedy celulóza modifikovaná vodivým polymerem, polypyrrolem, se smísí s vybraným polymerem, PCL nebo EVA za vzniku reakční směsi, a hněte se při teplotě 140 až 180 °C po dobu 10 až 30 minut. Reakční směs obsahuje 50 až 70 % vodivého aditiva, tedy celulózy modifikované vodivým polymerem v závislosti na požadavcích na finální vodivost termoplastu. Vzniklá tavenina se pak vytlačí v podobě struny nebo po zamíchání se hnětač otevře a zamíchaná tavenina se z míchacího prostoru vyjme a poté se nadrtí na granule o délce 5 až 10 mm a průměru 2 až 3 mm. Takto připravený hydrofilní vodivý polymemí koncentrát lze použít přímo pro přípravu polymemí destičky, která má při tloušťce 1 mm plošný odpor 103 až 105 Ohm/čt (105 až 109 Ohm/čt.).
Hydrofilní vodivý polymemí koncentrát je pak zapracován do hydrofobní nosné polymemí matrice. Pro tyto účely je možno využít standardní průmyslově vyráběné hydrofobní nosné polymemí matrice jako jsou vysokohustotní polyethylen neboli HDPE, polypropylen neboli PP, kyselina polymléčná neboli PLA nebo polyvinylchlorid neboli PVC. Připraví se reakční směs obsahující 5 až 45 % hmota, hydrofobní nosné polymemí matrice, 30 až 50 % hmota, hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu obsahujícího 50 až 70 % hmota, vodivého aditiva, tedy celulózy modifikované vodivým polymerem a 15 až 45 % hmota, polymeru zajišťujícího vznik kokontinuální fáze na bázi polyethylenvinylacetátu neboli EVA nebo polykaprolaktonu neboli PCL. Reakční směs se hněte při teplotě 140 až 180 °C po dobu 10 až 20 minut, čímž vznikne finální tavenina. Finální tavenina je pak určena k přípravě fólií, či plastových lisovaných výrobků, které vykazují povrchový odpor 104 až 109 Ohm/čt. v závislosti na koncentraci vodivých polymemích složek. Finální tavenina se nechá zchladnout na pokojovou teplotu, nadrtí se granule o délce 5 až 10 mm a průměru 2 až 3 mm, granule se vloží do formy a při teplotě 170 až 180 °C a po dobu 5 až 10 min se přehřívají a následně se lisují při teplotě 170 až 180 °C, při tlaku 250 kN po dobu 5 až 10 min. Hydrofilnější složka, tedy hydrofilní vodivý polymemí koncentrát, oproti nepolární hydrofobní nosné polymemí matrici napomáhá vzniku komplexu vedoucího ke vzniku tzv. kokontinuální fáze s vysokým stupněm dispergace, kdy v dispergované fázi je přednostně přítomné vodivé aditivum, díky své větší afinitě k dispergovanému hydrofilnějšímu vodivému polymemímu koncentrátu je zajištěn přenos náboje přes hydrofobní nosnou polymemí matrici. Hodnoty vodivých vlastností daného termoplastu pak vykazují polovodivé až antistatické vlastnosti v hodnotách 105 až 109 Ohm/čt.
Výhody termoplastu s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaného vodivými polymery podle tohoto technického řešení spočívají zejména vtom, že obsahuje hydrofilní
-3CZ 35167 UI polymemí materiál zapracovaný do hydrofobní polymemí matrice, čímž vznikne termoplast, který vykazuje disipativní nebo elektricky vodivé vlastnosti.
Příklad uskutečnění technického řešení
Příklad 1 Modifikace celulózy PPy
Do 500ml baňky opatřené chladičem, teploměrem a mechanickým míchadlem bylo předloženo 350 ml demi vody, 5 g celulózy s délkou vlákna 1 až 5 mm a průměrem vlákna 20 až 80 pm a 50 g hexahydrátu chloridu železitého. Za intenzivního míchání bylo do reakční směsi přidáno 5 g pyrrolu. Reakční směs byla míchána 25 h do druhého dne, kde probíhala in situ polymerace za vzniku vodivého aditiva na bázi celulózy modifikovaného polypyrrolem. Poté byla celulóza modifikovaná polypyrrolem odfiltrována, promyta 500 ml demi vody a 500 ml ethanolu. Vodivé aditivum bylo sušeno v sušárně při 80 °C.
Příklad 2 Modifikace mikrocelulózy PPy
Do 500ml baňky opatřené chladičem, teploměrem a mechanickým míchadlem bylo předloženo 350 ml demi vody, 5g mikrocelulózy Green Cel W1190HT s délkou vlákna 20 až 250 pm a průměrem vlákna 10 až 20 pm a 90 g tosylátu železitého. Za intenzivního míchání bylo do reakční směsi přidáno 5 g pyrrolu. Reakční směs byla míchána 15 h do druhého dne, kde probíhala in situ polymerace za vzniku vodivého aditiva na bázi celulózy modifikovaného polypyrrolem. Poté byla celulóza modifikovaná polypyrrolem odfiltrována, promyta 500 ml demi vody a 500 ml ethanolu. Vodivé aditivum bylo sušeno v sušárně při 80 °C.
Příklad 3 Modifikace mikrocelulózy PPy
Do 500ml baňky opatřené chladičem, teploměrem a mechanickým míchadlem bylo předloženo 350 ml demi vody, 5 g mikrocelulózy Technocel FM8 s délkou vlákna 5 až 10 pm a průměrem vlákna 1 až 5 pm a 90 g tosylátu železitého. Za intenzivního míchání bylo do reakční směsi přidáno 5 g pyrrolu. Reakční směs byla míchána 15 h do druhého dne, kde probíhala in situ polymerace za vzniku vodivého aditiva na bázi celulózy modifikovaného polypyrrolem. Poté byla celulóza modifikovaná polypyrrolem odfiltrována, promyta 500 ml demi vody a 500 ml ethanolu. Vodivé aditivum bylo sušeno v sušárně při 80 °C.
Příklad 4 Příprava hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu v EVA
Do hnětače Brabender W50 ETH PL bylo nasazeno 12 g EVA (Sigma Aldrich, Μη 80,000), a 28 g vodivého aditiva na bázi celulózy modifikované polypyrrolem neboli PPy/Cel, který byl připraven podle příkladu 2. Reakční směs byla hnětena při teplotě 140 °C a otáčkách 100 ot./min po dobu 20 min. Po uplynutí míchací doby byla reakční směs z hnětače vyjmuta a ponechána volně chladnout. Po ochlazení na pokojovou teplotu se reakční směs pomocí nožového mlýna nadrtila na granule o velikosti 3x2x2 mm za vzniku hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu. Takto připravené granule byly vloženy do formy, o velikosti 100 x 100 x 1 mm, a lisovány při teplotě 140 °C a tlaku 250 kN po dobu 5 minut. Takto připravená destička o rozměru 100 x 100 x 1 mm měla plošný odpor 1.103 Ohm/čt.
Příklad 5 Příprava vodivého polymemího koncentrátu v PCL
Do hnětače Brabender W50 ETH PL bylo nasazeno 12 g PCL (Sigma Aldrich, Μη 80 000, 2 Oxepanone homopolymer, 6 - Caprolactone polymer), a 28 g PPy/Cel, který byl připraven podle příkladu 2. Reakční směs byla hnětena při teplotě 100 °C a otáčkách 100 ot./min po dobu 20 min. Po uplynutí míchací doby byla reakční směs z hnětače vyjmuta a ponechána volně chladnout. Po ochlazení na pokojovou teplotu se směs pomocí nožového mlýna nadrtila na granule o velikosti
-4CZ 35167 UI
3x2x2 mm za vzniku hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu. Takto připravené granule byly vloženy do formy, o velikosti 100 x 100 x 1 mm, a lisovány při teplotě 100 °C a tlaku 250 kN po dobu 5 min. Takto připravená destička o rozměru 100x 100x 1 mm měla plošný odpor 1.101 Ohm/čt.
Příklad 6 Příprava disipativní polymemí destičky na bázi HDPE
Do hnětače Brabender W50 ETH PL bylo nasazeno 15,75 g HDPE (Sigma Aldrich), tedy hydrofobní nosné polymemí matrice, 6,75 g PCL (Sigma Aldrich, Μη 80 000, 2 - Oxwpanone homopolymer, 6 - Caprolactone polymer) a 22,50 g hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu připraveného podle příkladu 5. Reakční směs byla hnětena při teplotě 160 °C a otáčkách 100ot./min po dobu 10 min. Po uplynutí míchací doby byla reakční směs z hnětače vyjmuta a ponechána volně chladnout. Po ochlazení na pokojovou teplotu se směs pomocí nožového mlýna nadrtila na granule o velikosti 3x2x2 mm. Takto připravené granule byly vloženy do formy, o velikosti 100 x 100 x 1 mm a lisovány při teplotě 160 °C a tlaku 250 kN po dobu 5 minut. Takto připravená destička z termoplastu o rozměm 100 x 100 x 1 mm měla plošný odpor 1.106 Ohm/čt.
Příklad 7 Příprava disipativní polymemí destičky na bázi HDPE
Do hnětače Brabender W50 ETH PL bylo nasazeno 15,75 g HDPE (Sigma Aldrich), 6,75 g EVA (Sigma Aldrich, Μη 80,000) a 22,50 g hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu připraveného podle příkladu 4. Reakční směs byla hnětena při teplotě 140 °C a otáčkách 100ot./min po dobu 10 min. Po uplynutí míchací doby byla reakční směs z hnětače vyjmuta a ponechána volně chladnout. Po ochlazení na pokojovou teplotu se reakční směs pomocí nožového mlýna nadrtila na granule o velikosti 3x2x2 mm. Takto připravené granule byly vloženy do formy, o velikosti 100 x 100 x 1 mm a při teplotě 140 °C se nechaly prohřát po dobu 5 min, následně se forma uzavřela a granule byly lisovány při teplotě 140 °C a tlaku 250 kN po dobu 5 minut. Takto připravená destička z termoplastu o rozměm 100 x 100 x 1 mm měla plošný odpor 1.107 Ohm/čt.
Příklad 8 Příprava disipativní fólie na bázi PLA
Do hnětače Brabender W50 ETH PL bylo nasazeno 15,75 g PLA (Ingeo 2003D, NatureWorks), tedy hydrofobní nosné polymemí matrice, 6,75 g PCL (Sigma Aldrich, Μη 80 000,2 - Oxwpanone homopolymer, 6 - Caprolactone polymer) a 22,50 g hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu připraveného podle příkladu 5. Reakční směs byla hnětena při teplotě 180 °C a otáčkách 100 ot./min po dobu 10 min. Po uplynutí míchací doby byla reakční směs z hnětače vyjmuta a ponechána volně chladnout. Po ochlazení na pokojovou teplotu se reakční směs pomocí nožového mlýna nadrtila na granule o velikosti 3x2x2 mm. Takto připravené granule byly vloženy do formy, o velikosti 100 x 100 x 0,1 mm a při teplotě 180 °C se nechaly prohřát po dobu 5 min, následně se forma uzavřela a granule se lisovaly při teplotě 180 °C a tlaku 250 kN po dobu 5 min. Takto byla připravena fólie z termoplastu, která měla rozměr 100 x 100 x 0,1 mm a plošný odpor 8.106 Ohm/čt.
Příklad 9 Příprava antistatické fólie na bázi PLA
Do hnětače Brabender W50 ETH PL bylo nasazeno 20,25 g PLA (Ingeo 2003D), 6,75 g PCL (Sigma Aldrich, Μη 80 000, 2 - Oxwpanone homopolymer, 6 - Caprolactone polymer) a 18 g hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu připraveného podle příkladu 5. Reakční směs byla hnětena při teplotě 180 °C a otáčkách 100 ot./min po dobu 10 min. Po uplynutí míchací doby byla reakční směs z hnětače vyjmuta a ponechána volně chladnout. Po ochlazení na pokojovou teplotu se reakční směs pomocí nožového mlýna nadrtila na granule o velikosti 3x2x2 mm. Takto připravené granule byly vloženy do formy, o velikosti 100 x 100 x 0,1 mm a při teplotě 180 °C se nechaly prohřát po dobu 8 min, následně se forma uzavřela a granule se lisovaly při teplotě
-5CZ 35167 UI
200 °C a tlaku 250 kN po dobu 6 min. Takto připravená fólie z termoplastu měla rozměr 100 x 100 x 0,1 mm a plošný odpor 6,5.108 Ohm/čt.
Příklad 10 Příprava antistatické fólie na bázi PLA
Do hnětače Brabender W50 ETH PL bylo nasazeno 20,25 g PLA (Ingeo 2003D), 6,75 g EVA (Sigma Aldrich, Μη 80 000) a 18 g hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu připraveného podle příkladu 4. Reakční směs byla hnětena při teplotě 180 °C a otáčkách 100 ot./min po dobu 10 min. Po uplynutí míchací doby byla reakční směs z hnětače vyjmuta a ponechána volně chladnout. Po ochlazení na pokojovou teplotu se reakční směs pomocí nožového mlýna nadrtila na granule o velikosti 3 x 2x2 mm. Takto připravené granule byly vloženy do formy, o velikosti 100 x 100 x 0,1 mm a při teplotě 180 °C se nechaly prohřát po dobu 8 min, následně se forma uzavřela a granule se lisovaly při teplotě 180 °C a tlaku 250 kN po dobu 6 min. Takto připravená fólie z termoplastu měla rozměr 100 x 100 x 0,1 mm a plošný odpor 7,5.109 Ohm/čt.
Příklad 11 Příprava disipativní polymemí destičky na bázi PP
Do hnětače Brabender W50 ETH PL bylo nasazeno 15,75 g PLA (Ingeo 2003D), 6,75 g PCL (Sigma Aldrich, Μη 80 000, 2 - Oxwpanone homopolymer, 6 - Caprolactone polymer), 4,5 g plastifikátoru PEG (polyethylenglykol, Mn 20 000, Sigma Aldrich) a 18 g hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu připraveného podle příkladu 5. Reakční směs byla hnětena při teplotě 175 °C a otáčkách 100 ot./min po dobu 10 min. Po uplynutí míchací doby byla reakční směs z hnětače vyjmuta a ponechána volně chladnout. Po ochlazení na pokojovou teplotu se reakční směs pomocí nožového mlýna nadrtila na granule o velikosti 3x2x2 mm. Takto připravené granule byly vloženy do formy, o velikosti 100 x 100 x 0,1 mm a při teplotě 175 °C se nechaly prohřát po dobu 8 min, následně se forma uzavřela a granule se lisovaly při teplotě 180 °C a tlaku 250 kN po dobu 6 min. Takto připravená fólie z termoplastu měla rozměr 100 x 100 x 0,1 mm a plošný odpor 4.108 Ohm/čt.
Příklad 12 Příprava disipativní podlahové krytiny na bázi PVC
Do hnětače Brabender W50 ETH PL bylo nasazeno 15,75 g PVC (K60, Spolana Neratovice), tedy hydrofobní nosné polymemí matrice, 6,75 g PCL (Sigma Aldrich, Mn 80 000, 2 - Oxwpanone homopolymer, 6 - Caprolactone polymer), 4,5 g plastifikátoru PEG (polyethylenglykol, Mn 20 000, Sigma Aldrich) a 18 g hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu připraveného podle příkladu 5. Reakční směs byla hnětena při teplotě 170 °C a otáčkách 100 ot./min po dobu 10 min. Po uplynutí míchací doby byla reakční směs z hnětače vyjmuta a ponechána volně chladnout. Po ochlazení na pokojovou teplotu se reakční směs pomocí nožového mlýna nadrtila na granule o velikosti 3x2x2 mm. Takto připravené granule byly vloženy do formy, o velikosti 100 x 100 x 0,1 mm a při teplotě 170 °C se nechaly prohřát po dobu 8 min, následně se forma uzavřela a granule se lisovaly při teplotě 175 °C a tlaku 250 kN po dobu 6 min. Takto připravená fólie z termoplastu měla rozměr lOOx 100x0,1 mm a plošný odpor 4,5.108 Ohm/čt.
Průmyslová využitelnost
Termoplast s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaný vodivými polymery podle tohoto technického řešení lze využít zejména při výrobě fólií, podlahových krytin a plastových výrobků, u kterých je kladen důraz na disipativní a antistatické vlastnosti.

Claims (4)

  1. NÁROKY NA OCHRANU
    1. Termoplast s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaný vodivými polymery, vyznačující setím, že obsahuje 5 až 45 % hmota, hydrofobní nosné polymemí matrice na bázi vysokohustotního polyethylenu nebo polypropylenu nebo kyseliny polymléčné nebo polyvinylchloridu, 30 až 50 % hmota, hydrofilního vodivého polymemího koncentrátu a 15 až 45 % hmota, polymeru pro vznik ko-kontinuální fáze na bázi polyethylenvinylacetátu nebo polykaprolaktonu, kde hydrofilní vodivý polymemí koncentrát obsahuje 50 až 70 % hmota, vodivého aditiva na bázi celulózy modifikované polypyrrolem a 30 až 50 % hmota, polyethylenvinylacetátu nebo polykaprolaktonu.
  2. 2. Termoplast podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodivé aditivum na bázi celulózy modifikované polypyrrolem obsahuje 50 až 75 % hmota, celulózy a 25 až 50 % hmota, polypyrrolu.
  3. 3. Termoplast podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že celulóza je vybrána ze skupiny: celulóza s vlákny o délce do 5 mm nebo mikrocelulóza s vlákny o délce 5 až 250 pm.
  4. 4. Termoplast podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že vodivé aditivum má ve formě slisované tablety povrchový odpor 10° až 103 Ohm, hydrofilní vodivý polymemí koncentrát má ve formě destičky plošný odpor 103 až 105 Ohm/čt., a termoplast má ve formě destičky plošný odpor 105 až 109 Ohm/čt (105 až 109 Ohm/čt.).
CZ2021-38737U 2021-04-15 2021-04-15 Termoplast s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaný vodivými polymery CZ35167U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-38737U CZ35167U1 (cs) 2021-04-15 2021-04-15 Termoplast s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaný vodivými polymery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-38737U CZ35167U1 (cs) 2021-04-15 2021-04-15 Termoplast s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaný vodivými polymery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ35167U1 true CZ35167U1 (cs) 2021-06-15

Family

ID=76474440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2021-38737U CZ35167U1 (cs) 2021-04-15 2021-04-15 Termoplast s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaný vodivými polymery

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ35167U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huang et al. Design of multi-stimuli-responsive shape memory biobased PLA/ENR/Fe3O4 TPVs with balanced stiffness–toughness based on selective distribution of Fe3O4
Clarkson et al. Recent developments in cellulose nanomaterial composites
Xu et al. Morphological, barrier and mechanical properties of films from poly (butylene succinate) reinforced with nanocrystalline cellulose and chitin whiskers using melt extrusion
Cao et al. Preparation and properties of plasticized starch/multiwalled carbon nanotubes composites
CN110294923B (zh) 微发泡全生物降解聚合物片材及其制备方法
CA2900596C (en) Microstructured composite material, method for the production thereof, moulded articles made hereof and also purposes of use
Zhang et al. Control of the crystalline morphology of poly (L-lactide) by addition of high-melting-point poly (L-lactide) and its effect on the distribution of multiwalled carbon nanotubes
CN105504469A (zh) 一种石墨烯/聚烯烃弹性体母料、石墨烯抗静电复合材料及制备方法
Visakh et al. Polyvinylchloride (PVC)-based blends: state of art, new challenges and opportunities
CN102464873B (zh) 一种双向拉伸聚乳酸/蒙脱土复合膜及其制备方法和应用
Diañez et al. Synergistic effect of combined nanoparticles to elaborate exfoliated egg-white protein-based nanobiocomposites
Visakh Polyaniline-based blends, composites, and nanocomposites: state of the art, new challenges, and opportunities
Avérous et al. Green nano-biocomposites
CN104151689A (zh) 一种含有干酪素的无卤环保阻燃聚合物制备方法
CZ35167U1 (cs) Termoplast s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaný vodivými polymery
PT104704B (pt) Compósitos à base de cortiça reforçados com fibras
CN110305424B (zh) 一种抗静电型家居装饰板材及其制备方法
CZ310422B6 (cs) Způsob přípravy termoplastu s disipativními či antistatickými vlastnostmi modifikovaného vodivými polymery
KR101423371B1 (ko) 치수 안정성을 가지는 바닥재용 수지 조성물
Luo et al. Modification of sodium bicarbonate and its effect on foaming behavior of polypropylene
WO2013068597A1 (de) Verfahren zur herstellung eines milchprotein-kunststoffes (mp - kunststoff)
KR102478218B1 (ko) 생분해성 플라스틱의 기계적 특성 강화를 위해 cnf와 생분해성 고분자를 혼합한 복합체의 제조 방법
Heidari et al. Fabrication and morphology of composites based on conducting polymers
Zhou et al. PLA-nanocellulose Biocomposites
Iwanczuk et al. Polyvinylchloride (PVC)/Polysaccharides Blends

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20210615