一种抗静电的组合物以及包含抗静电处理过的聚合物的组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含热塑性的、在结构上交联的弹性或热固性聚合物的组合物，该组合物包含：（ａ）相互接触的呈纤维状或颗粒状的、极性的、吸附性的无机或有机材料，在其上吸附性地结合有；（ｂ）极性抗静电剂，该抗静电剂包含如下ｂ１和ｂ２的混合物；（ｂ１）至少一种至少有５个碳原子和至少有３个杂原子的极性有机化合物，和；（ｂ２）被溶剂化或络合在极性有机化合物中的无机质子酸的盐。本发明专利技术还涉及第二组合物，该组合物包含ｂ）极性无机或有机材料，ｂ１）至少有５个碳原子和至少有３个杂原子的极性有机化合物，和ｂ２）无机盐；涉及这种第二组合物用于对聚合物进行抗静电处理的用途；以及抗静电处理过的聚合物的制备方法。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包含热塑性的、在结构上交联的、弹性或热固性聚合物的组合物，该组合物包含(a)相互接触的呈纤维状或颗粒状的、极性的、吸附性的无机或有机材料，在其上吸附性地结合有(b)极性抗静电剂，该抗静电剂包含如下b1和b2的混合物，(b1)至少一种至少有5个碳原子和至少有3个杂原子的极性有机化合物，和(b2)被溶剂化或络合在极性有机化合物中的无机质子酸的盐。本专利技术还涉及第二组合物，该组合物包含b)极性无机或有机材料，b1)至少有5个碳原子和至少有3个杂碳原子的极性有机化合物，和b2)无机盐；涉及这种第二组合物用于对聚合物进行抗静电处理的用途；以及涉及抗静电处理过的聚合物的制备方法。业已已知的是，聚合物将经受强的静电充电，并且，由于聚合物的低导电率所致，一旦带上电荷，它将以很慢的速率消散。然而，除美学因素以外，安全因素经常需要快速的电荷衰退。可以提及的在使用期间的副作用包括使聚合物表面变脏，使与聚合物相接触的人受电击，由于胶片片幅粘到一起而使生产中断，破坏电子元件，使聚合物粉末凝集，以及由于在随后点火时积累的过量电荷而造成的火花放电，在过去这偶尔可能会导致严重的爆炸。已知可通过添加增强表面导电率的添加剂而限制静电放电。然而，这些物质有如下缺点，在低环境湿度时它们几乎是无效的。因而，优选使用增加单位体积电导率的添加剂。然而，已知能增加单位体积电导率的物质例如炭黑和金属粉末将降低聚合物的机械性能，并且不能用于透明的聚合物。另外的越来越多的要求是，这些添加剂必须对环境无副作用。另外，可在R.Gachter和H.Muller编辑的“塑料添加剂手册”(HanserVerlag，第三版，1990，第749-775页)中找到有关抗静电添加剂和静电充电原理的细节。为了获得永久性的抗静电处理，已在DE 4324062中提出了这样的建议，用无色半导体材料如氧化锡涂布大表面积的材料如纤维。然后这种涂布材料可与聚合物颗粒混合并与它们一起进行处理。然而，由于制备该半导体涂料需要用盐水溶液浸渍纤维物质，然后对它们进行干燥，并要对沉积的盐进行热调整；因此这种涂料的制备将是很复杂的。由于降低的电导率不是半导体的电导率所希望的，因此对纤维的这些化学和热处理可能会损伤纤维。另一个缺点是，在机械负载下纤维发生弯曲，会破坏脆的半导体涂层，由此同样地将损害电导率。在DE 4316607中描述了另一选择方案，该专利建议添加润滑剂、粘结剂或涂料，以使聚合物纤维金属化(已有市购)以增加它们的电导率。然而，金属化纤维是十分昂贵的，很难生产，并将严重降低掺入其中的聚合物的透明度。另外，也不能完全消除对导电涂层和甚至对纤维的机械损坏(断裂)。因此，一直需要一种增加单位体积电导率的添加体系，该体系具有抗静电作用，在生态上可接受的，在低环境湿度时是有效的，生产简单，能维持很长时间的赋予聚合物的单位体积电导率，并能在所有对市售聚合物无明显限制的条件下进行使用。业已发现，可将极性有机化合物掺入热塑性的、在结构上交联的或可固化的聚合物(可交联的聚合物)中，从而赋予它们以杰出的和耐久的抗静电作用；所述的有机化合物至少包含5个碳原子和至少3个杂原子，并结合有作为吸附剂而吸附性地连接至无机或有机材料的表面上或孔隙中的无机盐。由于极性无机或有机材料具有孔隙，因此，有机化合物与无机盐一起可插入并吸附在其中，形成特别稳定的抗静电处理。十分突出的优点是，极性或表面活性的化合物和无机盐的即使相对较低分子量的混合物(否则它们往往渗出在聚合材料的表面上)通过吸附可首先结合至极性无机或有机材料上。另外，含盐的极性有机化合物还可拥有官能团，所述官能团与载体材料的官能团形成离子键或共价键。这些官能团可以是可聚合的基团，在这种情况下，通过聚合或交联能生产出特别耐久的涂料。良好导电率的主要先决条件是，当掺入聚合物中时，极性无机或有机材料的颗粒或纤维在尽可能多的交错或相互接触。这将形成其中能排出电荷的导电轨迹。另外，在绝大多数场合，聚合物的稳定性如热稳定性，光稳定性和耐水解性基本不受影响。在添加剂的用量较低时，光学性能也没有大大地改变，并且透明材料基本仍是透明的。本专利技术提供一种包含热塑性的、在结构上交联的、弹性或热固性聚合物的组合物，该组合物包含(a)相互接触的呈纤维状或颗粒状的、极性的、吸附性的无机或有机材料，在其上吸附性地结合有(b)极性抗静电剂，该抗静电剂包含如下b1和b2的混合物，(b1)至少一种至少有5个碳原子和至少有3个杂原子的极性有机化合物，和(b2)被溶剂化或络合在极性有机化合物中的无机质子酸的盐。热塑性的、在结构上交联的或可热固化的聚合物的例子如下。1.单烯烃和二烯烃的聚合物，例如聚丙烯，聚异丁烯，聚-1-丁烯，聚-4-甲基-1-戊烯，聚异戊二烯或聚丁二烯，以及环烯烃的聚合物，例如，环戊烯或降冰片烯的聚合物，聚乙烯(可以是交联的)，例如，高密度聚乙烯(HDPE)，高密度和高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)，高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)，中密度聚乙烯(MDPE)，低密度聚乙烯(LDPE)，线性低密度聚乙烯(LLDPE)，支化低密度聚乙烯(BLDPE)。聚烯烃，即在前述段落中例举的单烯烃的聚合物，优选聚乙烯和聚丙烯，可用不同的方法制造，特别是下列一些方法a)游离基聚合反应(通常在高压和高温下进行)。b)催化聚合反应，应用的催化剂通常含周期表上IVb，Vb，VIb，或VIII族的一种或一种以上的金属。这些金属通常具有一价或多价地与典型的氧化物，卤化物，醇化物，酯，醚，胺类，烷基，烯基和/或芳基，以π键或σ键络合。这些金属络合物可以游离的形式存在或固定在活化的氯化镁，氯化钛(III)，氧化铅或氧化硅等底物上。这些催化剂可溶或不溶于聚合反应的介质中。可直接用于聚合反应或进一步使用活化剂，典型的活化剂有烷基金属，金属氢化物，烷基金属卤化物，金属烷氧基化合物或金属烷基恶烷类化合物，上述的金属是周期表上Ia，IIa和/或IIIa族元素。这些活化剂可进一步例如用酯，醚，胺或甲硅烷基硅醚类基团方便地改性。这些催化剂体系通常称为飞利浦(phillipa)，印第安纳标准油(Standard Oil Indiana)，齐格勒(-纳塔)，TNZ(杜邦)，金属茂或单部位催化剂(SSC)。2.1)项下提到过的聚合物的混合物，例如聚丙烯与聚异丁烯的混合物，聚丙烯与聚乙烯的混合物(例如PP/HDPE，PP/LDPE)和不同类型的聚乙烯的混合物(例如LDPE/HDPE)。3.单烯烃和二烯烃彼此间的共聚物或与其他乙烯基单体的共聚物，例如，乙烯/丙烯共聚物，线性低密度聚乙烯(LLDPE)和它与低密度聚乙烯(LDPE)的混合物，丙烯/1-丁烯共聚物，丙烯/异丁烯共聚物，乙烯/1-丁烯共聚物，乙烯/己烯共聚物，乙烯/甲基戊烯共聚物，乙烯/庚烯共聚物，乙烯/辛烯共聚物，丙烯/丁二烯共聚物，异丁烯/异戊二烯共聚物，乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物，乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物和它们与一氧化碳的共聚物或乙烯/丙烯酸共聚物和它们的盐(离聚物)，还有乙烯与丙烯和另一种二烯如己二烯，双环戊二烯或乙叉-降水片烯的三元共聚物；和这类共聚物的混合物和与在1)中提到过的聚合物的混合物，例如，聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含热塑性的、在结构上交联的弹性或热固性聚合物的组合物，该组合物包含：（ａ）相互接触的呈纤维状或颗粒状的、极性的、吸附性的无机或有机材料，在其上吸附性地结合有（ｂ）极性抗静电剂，该抗静电剂包含如下ｂ１和ｂ２的混合物，（ｂ１） 至少一种至少有５个碳原子和至少有３个杂原子的极性有机化合物，和（ｂ２）被溶剂化或络合在极性有机化合物中的无机质子酸的盐。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：B海尔逖，M布克尔，J普费夫尔，E敏德，M格罗布，
申请(专利权)人：希巴特殊化学控股公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]