[發明專利]一種具有低玻璃化轉變溫度和高斷裂伸長率共混熱塑性彈性體及其制備方法

有效

• 申請號: 201010602871.2
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102174249A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 易春旺;彭治漢;李敏;王華平;王朝生;黃烈遷
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L77/06;C08L77/02;C08L77/00;C08K5/3435;C08K5/29
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 武春華

技術領域

本發明涉及一種具有低玻璃化轉變溫度和高斷裂伸長率共混熱塑性彈性體及其制備方法，特別是涉及一種具有低玻璃化轉變溫度和高斷裂伸長率共混熱塑性彈性及其制備方法，具體地說是涉及一種利用聚酰胺與聚酯熱塑性彈性體之間酯交換、酯縮聚以及在二異氰酯作用下交聯，通過螺桿擠出制備復雜共混熱塑性彈性體的工藝。

背景技術

聚酰胺熱塑性彈性體是一種性能優良，用途廣泛的熱塑性彈性體。分子鏈由聚酰胺組成的硬段和聚醚組成的軟段嵌段結合而成。聚酰胺熱塑性彈性體由于其剛性、韌性較強，所制備的熱塑性彈性體雖然具有耐高溫，耐磨損等優點，但其彈性相對較弱，斷裂伸長率較差。聚酯型熱塑性彈性體的優點與聚酰胺熱塑性彈性體基本相同，斷裂伸長率遠遠優于聚酰胺熱塑性彈性體，但同時聚酯型熱塑性彈性體的玻璃化轉變溫度一般高于-40℃，因此低溫使用范圍有限。

目前關于制備純聚酰胺熱塑性彈性體和聚酯型熱塑性彈性體的專利和文獻很多，大多數都采用連續聚合和酯化反應制備，也有部分采用螺桿擠出方法制備，但由于所采用的方法和工藝的缺限，所獲得的共混型熱塑性彈性體相分離現象不可避免，嚴重影響材料的加工和使用性能，而且也沒有更好地發現共混彈性體的優點，而將聚酰胺和聚酯熱塑性彈性體共混來制備高性能的熱塑性體。

基于上述原因，我們在深入研究的基礎上，利用二次螺桿擠出方法制備出一種可以將聚酰胺熱塑性彈性體與聚酯型熱塑性彈性體的優缺點進行互補，使材料在斷裂伸長率基本保持不變的情況下，可以耐受更低的使用溫度，從而拓寬的材料的溫度使用范圍。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有低玻璃化轉變溫度和高斷裂伸長率共混熱塑性彈性體及其制備方法，特別是提供一種具有低玻璃化轉變溫度和高斷裂伸長率共混熱塑性彈性及其制備方法，也就是提供一種含有聚酰胺和聚酯熱塑型彈性體的復雜共混物及其制備工藝，具體地說是提供一種利用聚酰胺與聚酯熱塑性彈性體之間在高溫熔融狀態下會發生酯交換、酯縮聚以及在二異氰酸酯作用下交聯的特點，通過螺桿擠出制備復雜共混熱塑性彈性體的方法。

本發明的一種具有低玻璃化轉變溫度和高斷裂伸長率共混熱塑性彈性體，由聚酯熱塑性彈性體、聚酰胺熱塑性彈性體、聚酯熱塑性彈性體的端羥基與聚酰胺的端羧基進行酯縮聚生成彈性體的縮聚體、聚酰胺以及聚酯組成；其中，所述的聚酰胺熱塑性彈性體是聚酰胺與聚酯熱塑性彈性體中的聚酯硬段進行酯交換生成的含有聚酰胺硬段的聚酰胺熱塑性彈性體，生成的聚酰胺熱塑性彈性體由聚酰胺硬段和聚醚醇軟段交替構成；

或者是由聚酯熱塑性彈性體、聚酰胺熱塑性彈性體、聚酯熱塑性彈性體的端羥基與聚酰胺的端羧基進行酯縮聚生成彈性體的縮聚體、二異氰酸酯同時與聚酰胺和聚酯熱塑性彈性體的端基反應形成的直鏈結構、二異氰酸酯同時與聚酰胺和聚酯熱塑性彈性體分子鏈中間的基團反應形成的交聯結構、聚酰胺以及聚酯組成。

作為優選的技術方案：

其中，如上所述的一種具有低玻璃化轉變溫度和高斷裂伸長率共混熱塑性彈性體，所述的聚酯熱塑性彈性體由苯二甲酸聚二醇酯硬段和聚醚醇軟段交替構成，其中所述的苯二甲酸聚二醇酯硬段優選對苯二甲酸乙二醇酯硬段，所述的聚醚醇軟段優選聚四氫呋喃；所述的聚酰胺是聚酰胺66、聚酰胺10、聚酰胺11、聚酰胺6、聚酰胺12、聚酰胺46、聚酰胺1010或聚酰胺1212，分子量范圍為2000-16000；所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、乙苯二乙氰酸酯、4’4-二苯基四烷二異氰酸酯、1，5萘二異氰酸酯或六次亞甲基二異氰酸酯，優選4’4-二苯基四烷二異氰酸酯。

如上所述的一種具有低玻璃化轉變溫度和高斷裂伸長率共混熱塑性彈性體，其特征在于，

所述的聚酰胺的含量占共混物總質量的2.5～87.5％，聚酯熱塑性彈性體的含量占共混物總質量的2.5～49.5％，二異氰酸酯同時與聚酰胺和聚酯熱塑性彈性體分子鏈中間的基團反應形成的交聯結構占共混物總質量的3～10％，聚酯的含量占共混物總質量1～10％，聚酰胺熱塑性彈體占共混物總質量的3～10％，聚酯熱塑性彈性體的端羥基與聚酰胺的端羧基進行酯縮聚生成彈性體的縮聚體占共混物總質量的6～10％，抗氧劑的含量為0～8％。