[发明专利]一种改性热塑性聚酯弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热塑性聚酯弹性体及其制备方法，尤其是一种改性热塑性聚酯弹性体及其制备方法，属于高分子复合材料技术领域。

背景技术

热塑性聚酯弹性体是指含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物，简称TPEE。结晶的聚酯形成无定形相，聚酯硬段部分结晶形成结晶微区，起物理交联点的作用。TPEE具有橡胶的弹性和工程塑料的强度，软段赋予它弹性，使它像橡胶；硬段赋予它加工性能，使它像塑料。与橡胶相比，它具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程塑料相比，它同样具有强度高的特点，而柔韧性和动态力学性能更好。TPEE具有高强度、高弹性、耐油、耐酸碱、耐高温、耐辐射，动态力学性能优异等特性，使用温度范围很宽，为-50℃～180℃，硬度范围25D-80D。最初研究开发TPEE的目的是为了纺织行业制备高弹性纤维。但现在TPEE已成为不可替代的高性能新型弹性体材料，广泛应用于汽车、电子电气、铁路等领域。为适应市场需求，拓宽应用领域，需要对TPEE进行改性，开发耐热、阻燃、玻纤增强等产品。目前TPEE改性材料一般是将高分子量的TPEE基础树脂与改性填料共混制得，此方法可生产多种TPEE改性材料，其缺点在于：改性填料在基础树脂中的分散效果及与基础树脂的结合效果不能达到最佳，不能最大程度地发挥改性填料的作用，得到性能优异的产品。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种改性热塑性聚酯弹性体及其制备方法，解决无法最大程度地发挥改性填料作用的问题。

本发明通过以下技术方案解决技术问题：一种改性热塑性聚酯弹性体，含有下述重量份的组分：

上述组分中，所述芳香族二甲酸二甲酯是邻苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯或间苯二甲酸二甲酯中的至少一种。

所述脂肪族二醇是乙二醇、1、3-丙二醇、1、4-丁二醇、1,5-戊二醇、1，4己二醇中的至少一种。

所述聚醚是分子量为800-5000g/mol的聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氢呋喃中的至少一种。

所述扩链剂是双（2-噁唑啉）、双（2-咪唑啉）、双（2-噻唑啉）中的一种。

所述催化剂包括醋酸锌、醋酸镁、醋酸钙、钛酸四丁酯、三氧化二锑中的至少一种。

所述改性材料是玻璃纤维、碳纤维、矿物增强材料或阻燃剂中的一种。

所述加工助剂是抗氧剂、抗老化剂、稳定剂、润滑剂、颜料、偶联剂或相容剂中的一种。

本发明进一步提供上述改性热塑性聚酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将所述芳香族二甲酸二甲酯、脂肪族二醇、聚醚、扩链剂、催化剂及加工助剂按所述比例加入反应釜，进行酯交换反应，反应温度为140℃-210℃，反应时间为1-2小时,酯交换率达到80%-90%时，完成酯交换反应；

步骤二、酯交换反应完成后，在真空度小于130Pa、反应温度为220℃-280℃下，进行1-3小时缩聚反应；

步骤三缩聚反应结束后，将熔融状态下的物料由反应釜通过熔体泵进入双螺杆挤出机，同时按所述比例加入改性材料，挤出切粒，制得颗粒料；

步骤四将所述颗粒料通过转鼓增粘机进行固相缩聚18-32小时，即得成品。

其中，所述步骤三中，挤出切粒的温度为210℃-240℃。

本发明采用添加加成型扩链剂，使聚合物在进行固相缩聚之前具有较高的粘度，且分子链无交联，使得改性填料通过挤出共混在基体树脂中可以良好的分散并与之结合紧密，之后再进行固相缩聚，进一步提高分子量，获得性能优异的产品。

具体实施方式

以下实施例中各原料的来源为市售，不再赘述。

实施例一

按配比称取200kg对苯二甲酸二甲酯，180kg1,4-丁二醇，400kg分子量1000g/mol的聚四氢呋喃，10kg双（2-噁唑啉）、0.5kg钛酸四丁酯、0.3kg醋酸镁，0.4kg抗氧剂，加入反应釜。升温，搅拌，控制釜温170℃-200℃进行常压酯交换反应，反应时间为1.5小时,酯交换率达到85%时，升温至220℃，逐渐抽釜内真空至130Pa以下进行缩聚反应，反应温度控制在250℃-270℃，保持2小时，缩聚结束后降温至210℃，将料匀速放入挤出机，同时由挤出机匀速加入总量为300kg的玻璃纤维、5kg的偶联剂，控制挤出机温度210℃-230℃，挤出切粒，将颗粒放入转鼓增粘机固相缩聚20小时，得到产品。

实施例二