[发明专利]一种热塑性聚酯弹性体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种热塑性聚酯弹性体材料及其制备方法。

背景技术

热塑性聚酯弹性体(英文缩写TPEE)是一类含有PBT聚酯硬段(晶体)和脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)软段的线型嵌段共聚物，俗称聚酯橡胶。它是在常温下显示橡胶弹性、受热时呈可塑性的高分子材料。TPEE具有以下特性：

①极高的拉伸模量，与聚氨酯弹性体(TPU)相比，TPEE压缩模量与拉伸模量要高得多，用相同硬度的TPEE和TPU制作同一零件，前者可以承受更大的负载。

②优异的耐温性能，硬度越高，耐热性越好；反之硬度越低耐寒性越好。由于TPEE在高、低温时表现出了均衡性能，它的工作温度范围非常宽，可在-70～200℃下使用，在-40～160℃之间长期使用。

③极佳的耐油性，对燃油渗透性仅为氯丁橡胶，丁腈橡胶等耐油橡胶的1/3～1/300。其耐化学品能力良好，并随其硬度的提高而提高。

④优良的熔融稳定性和充分的热塑性，故而具有良好的加工性。

⑤TPEE在臭氧和室外大气中化学稳定性良好，但在紫外光作用下会发生降解，它可在配方中添加抗紫外助剂加以解决。

由于TPEE性能优越，所以它在汽车工业中被用于轿车安全气囊张开门、CVJ防护罩、进风口导管、汽车转向器、重型卡车及越野车的一些部件。如防震减磨板等，在工业产品方面包括：驱动及惰轮皮带、齿轮、软管和导管、泵隔板、密封圈、抗冲击连接器、电缆套等。消费品方面包括：手机按键、家电、耐磨鞋底、滑轮座椅、体育用品如滑雪板固定器等。

但是热塑性聚酯弹性体材料本身强度不高、耐热性差、易水解等缺点，因而大大限制了它作为工程塑料在其他领域的应用。由于加入纤维增强剂后可以大幅度提高热塑性聚酯弹性体弹性体的强度和刚性，同时可以降低其吸水率，提高其抗水解性能。目前有关使用玻璃纤维增强热塑性聚酯弹性体材料的专利和文献还未见报道。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种连续长纤维增强热塑性聚酯弹性体材料及其制备方法，该材料具有较高的刚性和强度，以及优异的抗冲击性能和耐热性能，而且该材料可以通过注塑直接成型，生产效率高，使用后的制件经粉碎后可以回收利用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种热塑性聚酯弹性体材料，该材料包括以下组分及其重量份：

热塑性聚酯弹性体          500～700份，

连续长纤维增强剂          300～500份，

相容剂                    10～30份，

抗氧剂                    10～20份，

润滑剂                    2～6份，

交联剂                    5～15份。

所述的热塑性聚酯弹性体，其洛氏硬度为40～100R，优选洛氏硬度为50～80R的聚酯弹性体原料。

所述的连续长纤维增强剂选自连续玻璃纤维(无碱玻璃纤维)、碳纤维、金属纤维或合成树脂纤维。如果需要极高的强度可以优选碳纤维，如没有特殊要求则可以选择性价比较高的无碱玻璃纤维。此增强纤维在材料中的平均纤维长度为3～60mm，平均直径为3～30μm，且其长度与最终的材料体长度相同，并沿中心主轴平行排列。

所述的相容剂选自苯乙烯-马来酸酐树脂(SMA树脂)、有机酸铬络合物或钛酸酯偶联剂中的一种。

所述的有机酸铬络合物选自甲基丙烯酸氯化铬的络合物。

所述的钛酸酯偶联剂选自单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂。

所述的抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物，优选抗氧剂1010(四(β-(3，5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯)、抗氧剂1098(3，5-二叔丁基-4羟基苯丙酰-己二胺)、抗氧剂168(亚磷酸三-(2，4-二叔丁基苯酚酯)或抗氧剂PEPQ(四(2，4-二叔丁基酚)-4，4’-联苯基二亚磷酸酯)等中的一种或几种。

所述的润滑剂选自硬脂酸盐，优选硬脂酸钙(CaSt)、硬脂酸锌(ZnSt)或季戊四醇硬脂酸酯(PETS)中的一种或几种。

所述的交联剂为环氧化合物，优选异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)或三羟甲基丙烷(TMP)等中的一种或两种。

一种上述热塑性聚酯弹性体材料的制备方法，该方法包括以下步骤：