Antistatická směs na bázi lineárního polystylenu

Číslo patentu: 256989

Dátum: 15.04.1988

Autori: Houda Jaroslav, Váhala Miroslav, Binko Jan, Daněček Jaroslav

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Autor vynálezu BINKO JAN ing., VÄHALA MIROSLAV ing., DANĚCEK JAROSLAV ing. CSc., NERATOVICE, HOUDA JAROSLAV ing., TIŠICE(54) Antistatické směs na bázi Iineúmího polystyrenuJe řešeno složení antistatické směsina bázi lineárniho polyetylenu určené zejména pro výrobu nádob na snadno vznětlivé kapaliny, trubek, folií a vstřikovaných výrobků. Tato směs obsahuje na 100 hmotnostnich dilů polyetylenu o hustotě 0,93 až0,97 gcm 3, indexu toku MFI 190 °c/49 N podle ČSN 640 S 61 V rozmezí 0,15 až 8 g/10sazí se specifickým povrchem BET 500 až1 500 m 2 gl, pH vodniho výluhu 4 až 7,vyrobených parciálni oxidací ropných a dehtových surovin V přitomnosti kyslíkoparní směsi a 0,1 až 2 hmotnostni díly stabílizátoru na bázi organických fosfitů podle vynálezu. Může rovněž obsahovatvynález se týká antistatické směsi na bázi lineátního polyetylenu, která jg určena pro aplikace, u nichž nesmí docházet k nabíjení materiálů statickou elektřinou. zejména je vhodná pro výrobu nádob na snadno vznětlivé kapaliny, trubek, fólií a vstřikovaných výrobků.Antistaticky neupravený polyetylen se díky svému vysokému elektrickému odporu snadnoelektrostaticky nabíjí. Elektrický náboj může být příčinou jiskry schopné způsobit vznícení hořlavých látek, nebo rušení citlivých elektrických zařízení.Z tohoto důvodu nelze neupravený polyetylen použít pro výrobu nádob na přepravu snadno vznětlivých kapalin, pro výrobu potrubí určených k montáži do výbušných prostředí atd.Aby bylo možno polyetylen použít pro tyto aplikace je třeba snížit jeho povrchovýelektrický odpor na hodnotu menší než 109Ohm. Materiály s touto hodnotou povrchového elektrického odporu jsou antistatické ve smyslu ČSN 33 2030 a tudíž bezpečné při použití v hořlavém,nebo výbušném prostředí. Je známo, že trvalé snížení elektrického odporu plastů lze docílit přísadou sazí. Je rovněž známo, že z hlediska snižování elektrického odporu plastů jsou nejúčinnější speciální saze s velkým specifickým povrchem, tj. saze, jejichž specifický povrch sam je soo až 1 zoo mzg-l.Dále je známa, že přísada sazí do termoplastického polymeru zhoršuje jeho zpracovatelnost a negativně ovlivňuje mechanické vlastnosti materiálu. Zhoršení je úměrné koncentrací sazí a proto je výhodné použití speciálních vysokopovrchových sazí, které jsou účinné již při relativně nizkých koncentracích.Použití těchto sazí přináší s sebou problémy spočívající V chemické aktivitě jejich povrchu. Bylo zjištěno, že termooxidace polyetylenu probíhá v přítomnosti sazí jiným způsobem,než termooxidace čistého polyetylenu. Tato skutečnost vyplýva z tabulky č. 1. ve které jsou zachyceny indukční periody termooxidace polyetylenu při lao OC. z tabulky je zřejmě,že přísada sazí do nestabilizovaného polyetylenu prodlužuje indukční periodu termooxidaceZ tabulky dále vyplýva, že běžně antioxidanty fenolického typu, které účinné zvyšují termooxidační stabilitu polyetylenu bez sazí, v přítomnosti sazí zcela selhávají a dokonce potlačují vlastní stabilizační účinek sazí (směsi 4, 5 a 6).Ě tohoto důvodu jsou směsi polyetylenu obsahující saze stabilizované běžnými antioxidanty obtížné zpracovatelné, protože V důsledku nízke ternooxidační stability materiálu dochází k síłováníxpolyetylenu, což způsobuje špatnou kvalitu povrchu při zpracování vytlačováním a zhoršení mechanických vlastností výrobků.Tento problém lze řešit použitím speciálních antioxidantů schopných potlačit oxidaci a sítování polyetylenu při zpracování.vysokou termooxidační stabilitu a dobrou zpracovatelnost vykazuje antistatické směs na bázi lineárního polyetylenu podle vynálezu. Je určená zejména pro výrobu nádob na snadno vznětlivé kapaliny, truhek, folií a vstřikovaných výrobků. skládá se ze 200 hmotnostních dílů lineárního polyetylenu o hustotě 0,93 až 0,97 g cm 3, indexu toku MFI 190 DC/49 N podle ČSN 64 0861 v rozmezí 0,15 až 8 g/10 min, 5 až 16 hmotnostních dílů sazí se spacifickým povrchem BET 500 až 1 500 m 2 g 1, pH vodného výluhu 4 až 7, vyrobených parciální oxidací ropných a dehtových surovin v přitomnasti kyslíkoparní směsi a 0,1 až 2 hmotnostní díly cyklického fosfitu na bázi pentaerythritolu, nebo substituovaného trifenylfosfitu, přičemž směs může obsahovat až 2 hmotnostní díly mazív a až 30 hmotnostních dílů etylenpropylendienového nebo etylenpropylenového kaučuku.vynález využívá dobrého stahilizačního účinku antioxidantů na bázi organických fosfitů,který se uplatňuje v případě použití vysoce vodivých sazí vyrobených parciální oxidací ropných a dehtových surovín V přítomnosti kyslíkoparní směsi, vyznačující se kyselou reakcí vodného výluhu v důsledku zvýšeného obsahu sloučenin síry.Z příkladů uvedených v tabulce 1 je zřejmě, že V případě použití tohoto druhu sazí lze pomocí antioxidantů na bázi organických fosfitů připravit směsi vysoce odolné proti termooxidaci. Podstatu vynálezu dále blíže objasňuje skutečnost, že vysoká stabilizační účinnost fosfitů je vázána na specifickou chemickou aktivitu sazí vyrobených výše zmíněným postupem.V tabulce Č. 2 je porovnáno působení stabilizátorů na bázi organických fosfitů na HDPE obsahující jednak 10 sazí S 1 vyrobených touto technologií, jednak 10 sazí S Z vyrobených jiným postupom. Přesto, že oba druhy sazí jsou si velmi podobné (specifický povrch sazových částic měŕený metodou BET se v obou případech pohybuje kolem 900 mzgnll,je zřejmě, že dobrých výsledků lze při použití organických fosfitů docílit pouze u sazíTvrzeni, že stabilizátory na bázi organických fosfitů pot 1 ačujísíčování HDPE obsahujícího saze S 1 a tím zlepšují jeho zpracovatelnost dokládá tabulka č. 3. V této tabulce jsou uvedeny výsledky měření prevedeného na kapílárním viskozimetru používaném pro měření indexu toku tavenin polymerů.Vzorek HDPE s příslušnými přísadami byl tepelně exponován při 190 °C v komoře vískozimetru po dobu 0 až 120 min. Po uplynutí této doby byl píst viskozimetru zatížen standardním zařízením a měřena doba průtoku určitého objemu taveniny kapilárou. S prodlužující se dobou tepelné expozice dochází k síčování HDPE, což se projevuje stoupáním viskozity taveniny a prodlužovaním doby výtoku kapilárou.Je zřejmě, že saze S 1 přesto, že jsou schopny díky chemické aktivitě svého povrchu do jisté míry potlačovat termooxidaci polyetylenu (tabulka č. 1) významne urychlují sítování polyetylenu. Přísada stabilizátoru na bázi organického fosfitu tomuto sítování zabraňuje.Saze vhodné pro přípravu směsi podle vynálezu jsou vyráběny parciální oxidací ropných a dehtových surovín V přítomnosti kyslíkoparní směsi. Tyto saze mají specifický povrch BET 500 až 1 500 m 2 g 1, s výhodou 800 až 1 200 m 2 g 1, pH vodního výluhu 4 až 7 a obsah popela maximálně 1,5 . Pro stabilizaci je použit antioxidant na bázi fosfitů, s výhodou substituovaných trifenylfosfitů, nebo cykiický fosfit na bázi pentaerytritolu, nebo směs uvedených typů fosfitů V koncentraci 0,1 až 2 hmotnostní díly.Jako mazivo může být použita směs glyceridů vyšších mastných kyselin, nebo stearát vápenatý. nebo stearát zinečnatý, nebo parafin, nebo polyetylenový vosk, nebo směsi některých z uvedených maziv v koncentraci 0 až 5 hmotnostních dílů.V případě, že je požadována zvýšená houževnatost, nebo snížená tuhost je směs modifikována přísadou termoplastického kaučuku. S výhodou lze použít komerčné vyráběné směsi EPDM kaušuku a polyetylenu dodávané V granulované formě, V množství 3 až 30 hmotnostních dílů.100 hmotnostních dílů kopolymeru etylenu s 1-butenem 5 hustotou 0,953 gcm 3 a indexem toku MFI 190 °C/49 N 0,75 g/10 min vyrobeného polymerací v plynné fázi bylo ve fluidním mísiči smícháno s 0,25 hmotnostními díly trinonyl-fenyl-fosfitu a 0,3 hmotnostních dílů směsi monoglyceridů kyseliny palmitové a stearové (cca 11) a 10 hmotnostních dílů sazí se specifickým povrchem BET 900 m 2 g 1, pH vodního výluhu 6, vyrobených parciální oxidací pevných a dehtových surovín V přítomnosti kyslíkoparní směsi. Směs byla granulována na KO-hnětiči. Tento materiál byl dobře zpracovatelný na běžných vyfukovacích strojích pro výrobu nádob z lineárního PE. Vlasnosti materiálu jsou uvedeny v tabulce č. 4.Na fluidním mísiči byla připravena směs podle přikladu 1, ve které byl obsah sazi zvýšen na 12,5 hmotnostnich dílů. Pro modiflkaci této směsi byla použita směs tvořená 65 I EPDM kauěuku a 35 PE. Směs obsahující saze a směs obsahující EPDM byly dávkovány do Ko-hnětiče tak, aby jejich hmotnostni zastoupení ve výsledném produktu bylo 102,2. Vliv přiaady EPDM modifikátoru na vlastnosti materiálu je zřejmý z tabulky č. 4. Tento materiál byl s dobrými výsledky ověřen při vyfukování 1 ahvI,vyt 1 ačování folie tlouěřky 0,3 mm na jednošnekovém extruderu vybaveném štěrbinovou hlavou a při vytlačování trubek o průměru 32 mm.ŽŤ MW TYP tiwidütu ŽĚÍÍŠĚĚ-Ěâííu ŠZÍÉŽŠŠ(h.d./100 h.d.PE) termooxidace (h) HDPE bez přísad - HDPE fenolický A 0 1 0,1 2 3 HDPE s 10 h.d. sazí s 1 - - 5 4 HDPE s 10 h.d. sazi S 1 fenolický A 0 1 0,25 3,5 5 HDPE s 10 h.d. sazi S 1 fenolický A 0 2 0,25 2 6 HDPE E 20 h.d. sazí S 1 fenolický A 0 2 0,2 2 7 HDPE 5 10 h.d. sazi S 1 organický fosfit 0,25 12 P 1 B HDPEs 10 h.d. organický fosfít 0,5 27 sazí S 1 P 1 9 HDPE s 10 h.d. organický fosfit sazi S 1 P 2 0,25 6 l 0 HDPE 5 10 h.d. sazi S 1 - organický fosfit P 2 0,5 20Indukčni perioda termooxidace (h)organický fosfit P 1 0,25 12 3 organický fosfit P 1 0,5 27 3 organický fosfit PZ 0,25 6 3 organický fosfit P 2 0,5 20 3 M.. T a b u 1 k a 3 Doba tepelné expozice O...... Doba průtoku 2 cm 3 12,7 , 14,2 17,8 mmm bez přísad taveniny kapilárou 40,5 51,5 87 až 145 106 až 189 mmm s 10 h.d.

MPK / Značky

MPK: C08L 23/06

Značky: polystylenu, směs, antistatická, lineárního, bázi

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-256989-antistaticka-smes-na-bazi-linearniho-polystylenu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Antistatická směs na bázi lineárního polystylenu</a>

Podobne patenty