[發明專利]一種熱塑性彈性體及其制備方法

有效

• 申請號: 202010076674.5
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111187511B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 姜文
• 申請（專利權）人: 涌奇材料技術（上海）有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L51/08;C08L87/00;C08F283/12;C08G81/00;C08F222/22;C08F220/50;C08F226/06;C08F220/32;C08F216/14
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

本發明提供一種熱塑性彈性體及其制備方法，包括如下步驟：1)在有機硅彈性體微米粒子的表面接枝極性基團；2)將步驟1)中形成的表面改性的有機硅彈性體微米粒子分散在聚酰胺中，以形成聚酰胺?有機硅熱塑性彈性體。采用本申請中的上述技術方案能夠方便的獲得聚酰胺?有機硅熱塑性彈性體，而無需受加工設備及加工工藝的約束，可直接采用現有技術中常用的雙螺桿擠出設備和密煉機等將表面改性的有機硅彈性體微米粒子分散在聚酰胺中，加工設備易得、制備過程易于控制、生產過程安全環保、配方靈活多變、并且產品性能更加突出。

技術領域

本發明涉及復合材料領域，特別是涉及一種熱塑性彈性體及其制備方法。

背景技術

熱塑性彈性體是一類兼具彈性體優越性能和熱塑性塑料熱可塑性的高分子材料。由于其熱塑性特征，熱塑性彈性體具有可重復加工性，因而極大地減少甚至杜絕廢料的產生，在資源利用及環境保護方面比起化學交聯的傳統橡膠有著巨大的優勢。聚酰胺熱塑性彈性體出現較晚，至今全球生產廠家寥寥，而聚酰胺-有機硅熱塑性彈性體由于技術和工藝上的障礙，商品化的就更少。目前聚酰胺-有機硅熱塑性彈性體的制備方法，主要包括聚酰胺-有機硅動態硫化法，以及官能端基有機硅與聚酰胺單體直接共聚兩種。

專利CN01807264、CN01808872介紹了通過動態硫化工藝制備聚酰胺-有機硅熱塑性彈性體的方法，在動態硫化過程中，初始為液體的有機硅在被均勻分散于聚酰胺連續相中的同時交聯固化成為有機硅彈性體微粒，最終形成連續相為聚酰胺、分散相為有機硅彈性體微粒的聚酰胺-有機硅熱塑性彈性體。動態硫化工藝對設備的要求較高，例如雙螺桿擠出機的長度、嚙合塊比例，扭矩等都要特殊定制，而且為了獲得良好的機械性能，需要最終的有機硅彈性體微粒在此過程中徹底完成固化并以一定范圍內的粒徑均勻分散在聚酰胺中，這需要對各段加工溫度、硫化速度、剪切強度等動態硫化條件進行精確調控，操作窗口范圍很窄。并且一旦有機硅比例過高，有機硅自己會形成連續相，顯著降低材料的熱塑性。同時，由于弱極性的有機硅與強極性的聚酰胺相容性很差，體系易出現宏觀相分離，進而嚴重影響機械性能。一般動態硫化法生產出來的聚酰胺-有機硅熱塑性彈性體的抗張強度很難超過20MPa。

專利CN200480001598、CN201310628391介紹了含官能端基有機硅與聚酰胺單體直接共聚制備聚酰胺基有機硅熱塑性彈性體的方法，但這類方法屬于純粹的化工生產，不僅投資巨大，而且生產過程中需要大量使用有毒、易燃、易爆原料和溶劑，以及高溫、高壓等生產工藝。在環保、安全日益重視的今天，這類項目遇到的挑戰可想而知。并且至今為止，利用這類化學共聚法生產聚酰胺-有機硅熱塑性彈性體的商品化產品并沒有出現。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種熱塑性彈性體及其制備方法，最終形成以聚酰胺為連續相、有機硅彈性體微米粒子為分散相的熱塑性彈性體材料，用于解決現有技術中的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明是通過以下技術方案獲得的。

本發明提供一種熱塑性彈性體的制備方法，包括如下步驟：

1)在有機硅彈性體微米粒子的表面接枝極性基團；

2)將步驟1)中形成的表面改性的有機硅彈性體微米粒子分散在聚酰胺中，以形成聚酰胺-有機硅熱塑性彈性體。

根據上述所述的制備方法的技術方案，步驟1)中的有機硅彈性體微米粒子為正球形微米粒子。優選地，步驟1)中，所述有機硅彈性體微米粒子的直徑為0.05～50μm，更優選地，其直徑為0.1～30μm。更優選地，所述有機硅彈性體微米粒子的直徑為0.8～3.0μm。

根據上述所述的制備方法的技術方案，本申請中的有機硅彈性體微米粒子可以通過現有技術中方法制備獲得。

更進一步地，所述有機硅彈性體微米粒子的制備方法可以采用國內公開號為CN106543455A的專利進行生產。