[发明专利]一种含支化结构的聚酯弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酯弹性体，具体涉及一种含支化结构聚酯弹性体及其制备方法。

背景技术

聚醚酯热塑性弹性体兼具橡胶与热塑性工程塑料两者的特性，在室温下呈现出橡胶特性，而在高温下又呈现出热塑性塑料的特性，可以塑化成型，加工方便。其分子结构有硬段和软段两部分组成，硬段为芳香族聚酯（PET或PBT），以玻璃化转变温度较低的聚醚或者聚酯嵌段作为软段。其硬链段的刚性、极性和结晶性使它具有好的高温性能和抗油、抗溶剂性，软链段聚醚的低玻璃化温度和饱和性使它具有优良的低温性能和抗老化性。其应用范围已经从初期纺织工业的高弹性纤维，扩展到汽车、高分子合金、生物医用材料、电子电器、薄膜等领域，成为一种不可或缺的新型材料。

聚合物的流体性能对聚合物的加工性能具有非常重要的意义。因为通常需要聚合物具有较低的剪切粘度，这样聚合物加工就比较容易。同时，聚合物熔体还必须具有足够的强度和尺寸稳定性，一旦熔体成型以后， 在熔体冷却过程中可以保持尺寸稳定性。通常情况下，提高聚合物的可以通过提高聚合物的分子量来提高聚合物的熔体强度。然而，聚合物的分子量提高以后，其剪切粘度必定提高，必然导致聚合物成型的时候需要更大的压力，这样设备的能耗就比较高，有时还需要购买更加昂贵的设备，甚至导致加工效率比较低。另外，分子量提高，加工温度需要提高，导致聚合物容易降解。

因此，通过提高通过在聚酯弹性体中引入长支链来提高聚合物的熔体强度是一种非常有效的途径。比如CN96109103用聚酯弹性体和多官能团环氧改性的聚酯组合物包括PET树脂，聚酯弹性体，多官能团环氧树脂，成核剂和玻璃纤维。成核剂为对苯二甲酸酯单金属盐，多官能团环氧树脂为2~4官能团环氧树脂，聚酯弹性体为直链性或分枝型聚酯－聚醚多嵌段共聚物，该组合物的制备方法具有加工温度为220~270℃，熔体流动性好，可得到模塑品表面光亮，冲击强度高，易于工业化的聚酯产品。

CN200580014823披露一种用聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚氧四亚甲基二醇连续或不连续地制备弹性体共聚酯的方法，在该方法中，在用1,4-丁二醇制备聚对苯二甲酸丁二醇酯时作为副产物出现的四氢呋喃（THF）在其精馏后，通过开环聚合转化成聚氧四亚甲基二醇而反应掉，该聚氧四亚甲基二醇和PBT的自由羧基或酯化羧基缩合，形成共聚多酯，其中通过加入1,4-丁二醇实现链的终止和催化剂的失活，而不用分离出催化剂。

CN200610082682涉及一种制备热塑性弹性体的方法，其包括以下步骤：a) 提供具有选自-NH2和-OH的反应性基团的缩聚物，b) 提供选自含有多官能团环氧化合物基团的聚醚和聚酯的软组分，c) 使缩聚物与软组分在溶液中或在熔融状态下反应，该方法得到新型热塑性弹性体，其结构和性能可在一个较宽的范围内调节。利用该方法可获得利用直接的缩聚法无法制得的具有聚酯软链段的热塑性弹性体。

然而，上述方法的实际效果有限，有时聚合物的的流变性能并未如预期的提高。有时虽然聚合物的具有较好的流变性能，但是加工过程非常难以控制，可重复性较差，工业化难以实现。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的流变性不佳或加工困难的缺点，本发明的目的在于提供一种外观质量更好，且加工过程也比较容易，具备优异的力学性能的含支化结构聚酯弹性体。

本发明的另一目的在于提供上述含支化结构聚酯弹性体的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种含支化结构的聚酯弹性体，按重量百分数计算,包括如下组分：

聚酯硬段                50~78%；

聚醚软段                20~49%；

多官能团环氧化合物      0.1~2%；

其中，所述聚酯硬段是由芳香族二元酸或其酯化衍生物与脂肪族二元醇合成；

所述聚醚软段是由聚醚共聚物与芳香族二元酸或其酯化衍生物合成；

所述聚醚共聚物包含如下按摩尔百分数的组分：

聚四氢呋喃二元醇：                 90-99.5%；

聚四氢呋喃三元醇：                 0.5~10%

所述芳香族二元酸为碳原子数为C₈-C₁₈的芳香族二元酸中的一种或一种以上的混合物。

优选的，所述芳香族二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸中的一种或者一种以上的混合物。