專利名稱：一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)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(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)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(lián)，通過螺桿擠出制備復(fù)雜共混熱塑性彈性體的工藝。
背景技術(shù)：
聚酰胺熱塑性彈性體是一種性能優(yōu)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(jié)合而成。聚酰胺熱塑性彈性體由于其剛性、韌性較強(qiáng)，所制備的熱塑性彈性體雖然具有耐高溫，耐磨損等優(yōu)點(diǎn)，但其彈性相對(duì)較弱，斷裂伸長(zhǎng)率較差。聚酯型熱塑性彈性體的優(yōu)點(diǎn)與聚酰胺熱塑性彈性體基本相同，斷裂伸長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于聚酰胺熱塑性彈性體，但同時(shí)聚酯型熱塑性彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般高于-40°C，因此低溫使用范圍有限。目前關(guān)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(xiàn)很多， 大多數(shù)都采用連續(xù)聚合和酯化反應(yīng)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(xiàn)象不可避免，嚴(yán)重影響材料的加工和使用性能，而且也沒有更好地發(fā)現(xiàn)共混彈性體的優(yōu)點(diǎn)，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?；谏鲜鲈颍覀?cè)谏钊胙芯康幕A(chǔ)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(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行互補(bǔ)，使材料在斷裂伸長(zhǎng)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)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(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)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(fù)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(tài)下會(huì)發(fā)生酯交換、酯縮聚以及在二異氰酸酯作用下交聯(lián)的特點(diǎn)，通過螺桿擠出制備復(fù)雜共混熱塑性彈性體的方法。本發(fā)明的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)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(jìn)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(jìn)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(gòu)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(jìn)行酯縮聚生成彈性體的縮聚體、二異氰酸酯同時(shí)與聚酰胺和聚酯熱塑性彈性體的端基反應(yīng)形成的直鏈結(jié)構(gòu)、二異氰酸酯同時(shí)與聚酰胺和聚酯熱塑性彈性體分子鏈中間的基團(tuán)反應(yīng)形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)、聚酰胺以及聚酯組成。作為優(yōu)選的技術(shù)方案其中，如上所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)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(gòu)成，其中所述的苯二甲酸聚二醇酯硬段優(yōu)選對(duì)苯二甲酸乙二醇酯硬段，所述的聚醚醇軟段優(yōu)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(yōu)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(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)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(zhì)量的2. 5 87. 5%，聚酯熱塑性彈性體的含量占共混物總質(zhì)量的2. 5 49. 5%，二異氰酸酯同時(shí)與聚酰胺和聚酯熱塑性彈性體分子鏈中間的基團(tuán)反應(yīng)形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)占共混物總質(zhì)量的3 10%，聚酯的含量占共混物總質(zhì)量 1 10 %，聚酰胺熱塑性彈體占共混物總質(zhì)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(jìn)行酯縮聚生成彈性體的縮聚體占共混物總質(zhì)量的6 10%，抗氧劑的含量為0 8%。本發(fā)明還提供了一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體的制備方法，將10 90份聚酰胺、10 75份聚酯熱塑性彈性體以及0 5份抗氧劑混合物在50 500Pa(a)高真空條件下加熱到50 150°C干燥10 12小時(shí)，然后往混合物中加入0 10份二異氰酸酯并再次混合均勻，將配好的物料于185 255°C條件下通過螺桿擠出在切粒，然后在50 150°C干燥2 3小時(shí)，干燥后再次在185 255°C條件下通過螺桿擠出切粒，即得到一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體；其中， 所用各原料的投入量均按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算。其中，如上所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體的制備方法，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。如上所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體，所述的聚酰胺6是未萃取的聚酰胺6或經(jīng)過萃取的聚酰胺6。如上所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體的制備方法，所述的未萃取聚酰胺6中可萃取物含量為8 12%;所述的經(jīng)過萃取的聚酰胺6中可萃取物含量為0.3 0.6%。如上所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體的制備方法，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(gòu)成；所述的苯二甲酸聚二醇酯硬段是由苯二甲酸和直鏈二元醇聚合制備；其中所述的苯二甲酸是對(duì)苯二甲酸、鄰苯二甲酸或間苯二甲酸，優(yōu)選對(duì)苯二甲酸，所述的直鏈二元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇或二四二羥甲基環(huán)己烷；所述的聚醚醇軟段是二元醇聚醚軟段，其中二元醇是C2-C10的二元醇中的一種，優(yōu)選聚四氫呋喃。如上所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體的制備方法，所述的抗氧劑為阻氨類光熱穩(wěn)定劑(HASL)為N，N' -二(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)(商品名SEED)、四甲基哌啶胺(商品名TAD)或抗氧劑944/770。如上所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體的制備方法，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(yōu)選4’ 4- 二苯基四烷二異氰酸酯。本發(fā)明的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體的制備方法，選用聚酰胺、聚酯熱塑性彈性體、二異氰酸酯、抗氧劑按照一定的比例均勻混合，然后在215-255 二次通過螺桿二次擠出，其中所選用的聚酯熱塑性彈性體具有如下的結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體，其特征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(jìn)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(jìn)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(gòu)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(jìn)行酯縮聚生成彈性體的縮聚體、二異氰酸酯同時(shí)與聚酰胺和聚酯熱塑性彈性體的端基反應(yīng)形成的直鏈結(jié)構(gòu)、二異氰酸酯同時(shí)與聚酰胺和聚酯熱塑性彈性體分子鏈中間的基團(tuán)反應(yīng)形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)、抗氧劑、聚酰胺以及聚酯組成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體，其特征在于，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(gòu)成，其中所述的苯二甲酸聚二醇酯硬段優(yōu)選對(duì)苯二甲酸乙二醇酯硬段，所述的聚醚醇軟段優(yōu)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(yōu)選4’ 4-二苯基四烷二異氰酸酯。
3.如權(quán)利要求1所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)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(zhì)量的2. 5 87. 5%，聚酯熱塑性彈性體的含量占共混物總質(zhì)量的2. 5 49. 5%，二異氰酸酯同時(shí)與聚酰胺和聚酯熱塑性彈性體分子鏈中間的基團(tuán)反應(yīng)形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)占共混物總質(zhì)量的0 10%，聚酯的含量占共混物總質(zhì)量1 10%，聚酰胺熱塑性彈體占共混物總質(zhì)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(jìn)行酯縮聚生成彈性體的縮聚體占共混物總質(zhì)量的6 10%，抗氧劑的含量為0 8%。
4.一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體的制備方法，其特征是將10 90份聚酰胺、10 75份聚酯熱塑性彈性體以及0 5份抗氧劑混合物在50 500Pa(a)高真空條件下加熱到50 150°C干燥10 12小時(shí)，然后往混合物中加入0 10 份二異氰酸酯并再次混合均勻，將配好的物料于185 255°C條件下通過螺桿擠出在切粒， 然后在50 150°C干燥2 3小時(shí)，干燥后再次在185 255°C條件下通過螺桿擠出切粒， 即得到一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體；其中，所用各原料的投入量均按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算。
5.如權(quán)利要求4所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體，其特征在于，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。
6.如權(quán)利要求5所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體，其特征在于，所述的聚酰胺6是未萃取的聚酰胺6或經(jīng)過萃取的聚酰胺6。
7.如權(quán)利要求6所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體，其特征在于，所述的未萃取聚酰胺6中可萃取物含量為8 12% ；所述的經(jīng)過萃取的聚酰胺6中可萃取物含量為0. 3 0. 6%。
8.如權(quán)利要求4所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體，其特征在于，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(gòu)成；所述的苯二甲酸聚二醇酯硬段是由苯二甲酸和直鏈二元醇聚合制備；其中所述的苯二甲酸是對(duì)苯二甲酸、鄰苯二甲酸或間苯二甲酸，優(yōu)選對(duì)苯二甲酸；所述的直鏈二元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇或二四二羥甲基環(huán)己烷；所述的聚醚醇軟段是二元醇聚醚軟段，其中二元醇是C2-C10的二元醇中的一種，優(yōu)選聚四氫呋喃。
9.如權(quán)利要求4所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體，其特征在于，所述的抗氧劑為阻氨類光熱穩(wěn)定劑(HASL)為N，N' -二(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)(商品名SEED)、四甲基哌啶胺(商品名TAD)或抗氧劑944/770。
10.如權(quán)利要求4所述的一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體，其特征在于，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(yōu)選4’ 4- 二苯基四烷二異氰酸
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體及其制備方法，本發(fā)明的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(jìn)行酯縮聚生成彈性體的縮聚體、聚酰胺以及聚酯組成。本發(fā)明的一種超具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體的制備方法，將10～90份聚酰胺、10～75份聚酯熱塑性彈性體以及0～5份抗氧劑混合物在50～500Pa高真空條件下加熱到50～150℃干燥10～12小時(shí)，然后往混合物中加入0～10份二異氰酸酯并再次混合均勻，將配好的物料于185～255℃條件下通過螺桿擠出在切粒，然后在50～150℃干燥2～3小時(shí)，干燥后再次在185～255℃條件下通過螺桿擠出切粒，即得到一種超具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高斷裂伸長(zhǎng)率共混熱塑性彈性體。
文檔編號(hào)C08L67/02GK102174249SQ20101060287
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者彭治漢, 易春旺, 李敏, 王華平, 王朝生, 黃烈遷 申請(qǐng)人:東華大學(xué)