[其他]不起霜的抗静电剂

说明书

很久以来，人所共知，能防止在聚合材料上产生静电，这是最理想的事情了。例如：在纺织材料中，如地毯，当人们在它上面行走时将产生静电。因此，当行走者接触地毯时，将引起不舒服的电震。此外，当这种静电在聚合材料上发生时（该聚合材料装在计算机设备上，如机壳及其它外壳），则会导致电磁装置上的数据消失、损坏设备以及引起火灾。

长期以来，人们一直把目标集中在增加一定程度的聚合材料的导电性，以便使静电荷的损耗达到可允许的程度，因此，已提出了和/或在此之前使用了像季铵盐类，单酰基甘油酯类，单烷基磷酸盐和各种金属茂合物和其它表面活性材料。

遗憾的是，前述的表面活性物质往往只有极少的数量能溶在聚合材料中，并且有比较低的分解温度，因此，在聚合物生产过程中，该表面活性物质实际上都无效了。此外，利用已知的表面活性剂类型的抗静电剂，其发生“起霜”是并不罕见的。也就是说，是移动至成型制品的表面而呈“起霜”现象。自然，一旦表面被磨掉，这种起霜作用会减少聚合物的体积导电性的增加，从而给予抗静剂以极少量值的抗静电性。

已知的主要以二茂钴为基础的金属茂合物导电添加剂和其它过渡金属元素的双环戊二烯衍生物，为了要达到导电性的有效增强，就存在需要用较高比例（5～20%重量百分比）的昂贵化学试剂的缺点，结果，使得重要的物理性质受到损伤，还经常使颜色纯E的产品褪色。

已知，由于这种金属茂合物导电性增强剂的高反应性和热稳定性差，在温度超过200℃则不能使用，因此，在聚合物体系中，需要较高级的方法、应用或使用温度时，则要避免使用它们了。

我们已经发现，用作选择结合的、分别和/或共同具有氨基和磺酰基的新烷氧基钛酸盐和锆酸盐是用于聚烯烃的、取代聚烯烃的、聚苯乙烯的以及聚酯的聚合物的极好的抗静电剂。

适用的聚烯烃聚合物包括由具有2个到6个碳原子的单烯烃进行聚合所得到的均聚物，具有4到6个碳原子的二烯烃经聚合所得到的均聚物，以及由其所得到的共聚物和三元共聚物。这样的材料是：例如：聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、及乙烯与第二种烯烃（如丙烯或丁烯）和少量的二烯（如亚乙基降冰片烯、环戊二烯、及己二烯-1，6）的三元共聚物。

可与本发明的抗静电剂相结合而被有利地使用的聚酯是脂肪族二醇和/或三醇与脂肪族酸和/或芳香二元酸和/或三元酸的缩聚产物。每种聚酯在其与本发明的抗静电剂混合之后，是以组合物而存在，因此，可以任意地经受所选择应用的二次固化处理（热固化）。

有用的聚苯乙烯聚合物是由苯乙烯，α-甲基苯乙烯经聚合反应而生成的聚合物，以及上述材料与丙烯腈、丁二烯的共聚物以及与丙烯腈和丁二烯的共聚物。

本发明的有用的抗静电剂有下列结构式：

（Ⅰ）ROM（A）_a（B）_b（C）_c（Ⅱ）

其中，M是钛或者锆，R是具有最多为20个碳原子的一价烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳香基、或烷芳基或其乙醚取代的衍生物。A是烷氧基氨基、芳氧基氨基、或磺酰基、B和C是任取于最多为30个碳原子的烷氧基氨基、芳氧基氨基、磺酰基、一价芳氧基、硫代芳氧基、磷酸二酯、焦磷酸二酯或羧基中的一种。a为1到3、b+c为0到2，a+b+c是3，R¹是氢或是为1到6个碳原子的烷基，B是R¹C或者羰基，n是1或2，d是1或2，d+e是2。

在上述结构式中，最好是a＝3，d＝2，也就是，含有与给定的M相连接的原子团的所有的杂原子是烷氧基氨基和/或是芳氧基烷基或是磺酰基。本发明的最佳实施例是：钛Ⅳ2，2（双-2-丙醇酸基-甲基）丁醇酸基，三十二烷基苯磺酸基-O或其锆Ⅳ的类似物与钛Ⅳ（2，2-双2丙醇酸基甲基）丁醇酸盐，三2-乙烯二氨基乙醇酸基或钛Ⅳ2，2（双-2-丙醇酸基甲基）丁醇酸基的结合。可以认为，前述所得到的产物还可以通过使用含有氨基和二分之一的磺酰基的分子而获得。

一般，向聚合物中加入100到10，000ppm的抗静电剂，最好是300到4500ppm。

在利用聚烯烃和聚酯的情况下，最好的选择是：用0.7到1.2摩尔的新烷氧基氨基化合物与1摩尔的新烷氧基磺酰基化合物相结合。锆酸盐和钛酸盐可以交替地使用。

对于聚苯乙烯化合物，最好的选择是：0.5到1.6摩尔的新烷氧基磺酰基钛酸盐与1摩尔的新烷氧基氨基钛酸盐配用。我们已经发现，在利用聚苯乙烯化合物时，锆酸盐比相应的钛酸盐的价值要小得多。