DE1215925B

DE1215925B - Antistatisches Polystyrol

Info

Publication number: DE1215925B
Application number: DES88684A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerlinde Buerklin; Walter John
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-12-12
Filing date: 1963-12-12
Publication date: 1966-05-05

Description

Antistatisches Polystyrol Elektrostatische Ladungen, die durch Reibung oder Berührung auf Polystyroloberflächen entstehen, können zu starken Verschmutzungen der Oberfläche führen, da sie z. B. kleine Staubteilchen anziehen. Um dies zu verhindern, hat man bereits versucht, als Zusätze mit antistatischer Wirkung quartäre Ammoniumbasen bzw. -salze oder Amine in Kunststoffe einzuarbeiten. Zur Erzielung einer guten antistatischen Wirkung müssen diese Substanzen eine Neigung zu langsamer Diffusion an die Oberfläche haben. Ist ihr Migrationsvermögen aber zu gering, so kommt die antistatische Wirkung des Zusatzes nicht zur Geltung oder geht bestenfalls nach einmaligem Abwischen des Thermoplastes verloren. Weiterhin dürfen die mechanischen Eigenschaften nicht oder nur geringfügig durch den Zusatz verändert werden. Eine wesentliche Forderung ist das leichte und homogene Einarbeiten in den antistatisch auszurüstenden Kunststoff. Außerdem dürfen die Substanzen nicht zur Verfärbung führen.
Es ist bereits bekannt, Alkyltrimethylammoniumbromide als antistatisch wirkende Mittel in Polystyrol einzuarbeiten und ihr Migrationsvermögen durch Zusatz von Hydroabietylalkohol zu verbessern.
Man hat jedoch festgestellt, daß diese Arbeitsweise mit Nachteilen verbunden ist. Zur Erzielung einer homogenen Mischung ist nämlich eine verhältnismäßig lange Zeit zum Einarbeiten des Zusatzes erforderlich.
Weiterhin fällt die an Probekörpern gemessene Schlagzähigkeit gegenüber dem Ausgangsmaterial stark ab. Die Migrationsfähigkeit ist verhältnismäßig klein, nach dem feuchten Abwischen verschwindet die antistatische Wirkung und ist auch nach zwei Wochen und darüber hinaus nicht wieder vorhanden.
Durch den erfindungsgemäß verwendeten Zusatz werden die genannten Nachteile vermieden.
Erfindungsgegenstand ist die Verwendung eines Zusatzes von 2 bis 8 Gewichtsprozent eines Alkylsulfonats, dessen Alkylrest 10 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, zu Polystyrol als Antistatikum. Der Alkylrest des Alkylsulfonats besitzt eine Kohlenstoffkettenlänge von 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 14 C-Atomen. Diese Substanz läßt sich im Gegensatz zu Alkyltrimethylammoniumbromiden schon allein sehr leicht einarbeiten. Ihre Diffusion an die Oberfläche wird durch übliche diffusionserhöhende Mittel gefördert, wie z. B. Hydroabietylalkohol oder Polyglykolester, der bekannterweise aus Triäthylenglykol und Caprylsäure dargestellt werden kann. Die antistatische Wirkung geht auch nach dem feuchten Abwischen nicht verloren.
Die Schlagzähigkeit erfährt gegenüber dem Ausgangsmaterial eine Erhöhung, während sie bei Alkylmethylammoniumbromiden, z. B. Cetyltrimethylammoniumbromid, einen erheblichen Abfall erleidet.
Beispiel In einem auf 1500 C geheizten Kneter werden im Laufe von 15 Minuten 960 g butadienmodifiziertes Polystyrol mit 20 g Hydroabiethylalkohol und 20 g Natriumdodekansulfonat verarbeitet. Das Material wird nach Abkühlung granuliert und zu Prüfkörpern verspritzt.
Der Zusatz der beiden Stoffe variiert zwischen je 2 und 80/0.
Bezeichnet man die Ausgangsmaterialwerte mit 100°/o, so erhält man für die Schlagzähigkeit z. B.
1100/o bei Alkylsulfonaten nach dem erfindungsgemäßen Beispiel, 62 ovo bei Cetyltrimethylammoniumbromid nach der bekannten Methode.
Für die Kerbschlagzähigkeit mit Akylsulfonat nach dem erfindungsgemäßen Beispiel erhält man 980/0 und bei Verwendung von Cetyltrimethylammoniumbromid 88 O/o.
Nimmt man als Kenngröße für die antistatische Wirkung den Isolationswiderstand zwischen Schneiden bei einer relativen Luftfeuchte von 65 0/o und 250 C (DIN 53 482), so erhält man für das nach dem erfindungsgemäßen Beispiel hergestellte Material 3 109 Q, für das nach der bekannten Methode hergestellte Material 8 109 Q.
Bei feuchtem Abwischen erhält man nach drei Tagen für das erfindungsgemäß hergestellte Polystyrol einen Wert von 6 10t° 6.1010 Q, der nach kurzer Zeit auf den Ausgangswert 3 109 Q zurückgeht.
Bei der Verwendung von Cetyltrimethylammoniumbromid ist der gemessene Wert nach drei Tagen größer als 1013 #. Dieser Wert ändert sich auch nach 14 Tagen nicht mehr.

Claims

Patentanspruch: Verwendung eines Zusatzes von 2 bis 8 Gewichtsprozent eines Alkylsulfonats, dessen Alkylrest 10 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, zu Polystyrol als Antistatikum.