[发明专利]一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法，可降解聚醚酯弹性材料以聚四氢呋喃醚二醇、改性聚硅氧烷、2‑羟基丁二酸、松香酸为原料，进行缩合联聚合反应制备得到。本发明的可降解聚醚酯弹性材料的回弹性、耐久度、热分解温度、透气量均得到提高，并能够对其产生的产品垃圾进行分解，减少对生产环境的危害，实现经济、生态、社会环境的循环发展。

技术领域

本发明涉及一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法，属于弹性材料技术领域。

背景技术

热塑性聚醚酯弹性体作为一种高性能工程级弹性体，兼具热塑性塑料的易加工性和橡胶优良的弹性，具有优良的物理及机械性能，如高韧性、耐曲挠、高强度、耐压缩、耐磨性、耐油性及耐化学品，可广泛的应用于汽车配件、电缆电线、电子电器、文体用品、工业制品、生物材料等领域。但是，芳香族聚酯弹性体在自然环境中虽能逐渐分解生成芳香族二酸、二氧化碳或水等低分子量物质，但芳香族二酸难以进一步分解，因此，芳香族二酸会造成水体和环境污染，影响人体健康；另外，现有的热塑性聚醚酯弹性体的发泡倍率差，影响其透气和回弹性能。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法，该可降解聚醚酯弹性材料本身具有良好的发泡倍率，提高其透气性和回弹性，并且具有较好的降解性，提高产品品质，推动生态的持续发展。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可降解聚醚酯弹性材料，该可降解聚醚酯弹性材料包括以下步骤，以聚四氢呋喃醚二醇、改性聚硅氧烷、2-羟基丁二酸、松香酸为原料，进行缩合联聚合反应制备得到；

所述可降解聚醚酯弹性材料的化学结构式如下：

，

其中，R₁、R₂为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为z，n为3～5，m为18～35，k为12～25，p为5～10，x为7～10，y为2～5，z为3～5，且m≥k+p，x＝y+z且y≤z。

优选地，所述可降解聚醚酯弹性材料的分子量为54000～80000，且yz，使得可降解聚醚酯弹性材料的透气性、回弹性更加优异，可降解性更高。

优选地，所述改性聚硅氧烷的结构式为其中，n为2～5。

本发明还提供了所述改性聚硅氧烷的具体制备方法：在氮气氛围下，将松香酸加热至融化，在融化后的松香酸中加入催化剂B，搅拌，再加入双乙烯基聚氧硅烷，加热至195～240℃条件下进行加成反应，反应结束后，加入正己烷搅拌分离沉淀，得到改性聚硅氧烷；其中，所述双乙烯基聚氧硅烷的结构式为其中，n为2～5。

优选地，所述松香酸、改性聚硅氧烷、催化剂B的摩尔比为1:0.52:0.02。

优选地，所述催化剂B为对甲基苯磺酸或对氧化硅基磺酸的一种。

本发明还提供了一种可降解聚醚酯弹性材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将分子量为400～800的聚四氢呋喃醚二醇加热至220～240℃下，加入催化剂A，搅拌，加入分子量为1050～1400的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应2～4h，得到分子量为2800～10600的聚合物A，该聚合物A的结构式为其中，分子量为400～800的聚四氢呋喃醚二醇、分子量为1050～1400的改性聚硅氧烷的摩尔比为1:1；

(2)将分子量为850～1900的聚四氢呋喃醚二醇加热至220～240℃下，搅拌，加入催化剂A，加入2-羟基丁二酸，缩合聚合反应1～3h，得到分子量为1950～9700的聚合物B，该聚合物B的结构式为其中分子量为850～1900的聚四氢呋喃醚二醇、2-羟基丁二酸的摩尔比为1:1；