一种聚酯弹性体及其制备方法与应用与流程

本申请涉及聚酯弹性体的，具体涉及一种聚酯弹性体及其制备方法与应用。

背景技术：

1、热塑性聚酯弹性体(tpee)是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物；其中聚醚软段和未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，tpee具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程料相比，同样具有强度高的特点，而柔韧性和动态力学性能更好。

2、热塑性聚酯弹性体可以应用至纺丝，进一步制备弹力网布,如电脑椅后背或坐垫部分的弹力网布、运动鞋的鞋面。但是这种材料容易出现断裂或起毛丝、耐低温性能较差等情况，限制了材料的应用。

技术实现思路

1、为了提高聚酯弹性体材料的弹力和耐低温性，本申请提供一种聚酯弹性体及其制备方法与应用。

2、本申请提供了一种用于电脑椅或运动鞋鞋面的网布，所述网布的拉伸强度≥61.8mpa，弯曲模量≥223.0gpa，-15℃冲击强度≥55.6kj/m2，热变形温度≥123.8℃。

3、本申请提供了一种聚酯弹性体，所述聚酯弹性体用于制备上述电脑椅或运动鞋鞋面的网布，所述聚酯弹性体具体包括以下重量份的组分：对苯二甲酸40-60份、1,4-丁二醇100-140份、聚醚二元醇10-20份、钛酸四丁酯0.2-0.8份、催化剂3-7份、抗氧剂0.1-0.3份、助剂0.4-1.2份、复合胶料0.7-1.3份；

4、所述助剂选自丙烯酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物、马来酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物中的任意一种或两种；

5、所述复合胶料是由重量比为10-15：10-15：1-3的dy5010乳胶粉、dy5020胶粉和钛酸酯偶联剂的混合料经过水浴60-70℃保温活化6-10h处理得到的。

6、本申请采用上述技术方案，利用特定重量份对苯二甲酸、1,4-丁二醇、聚醚二元醇、钛酸四丁酯、催化剂、抗氧剂、助剂、复合胶料作为原料，制备得到的聚酯弹性体具有较高的拉伸强度、弯曲模量、冲击性能和热变形温度，即利用本申请提供的原料可以获得力学性能优异、弹性性能好、耐低温性好和耐热性能好的聚酯弹性体。

7、在本申请的试验过程中，申请人经过大量创造性实验得到，将改性的复合胶料和丙烯酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物或马来酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物加入改性聚酯体系，在熔融状态下，各原料之间会发生进一步的交联作用，降低混合物的液相过饱和度，在共缩聚的过程中，可以改变分子间作用力，改善改性后聚酯分子的结晶度，使聚酯分子的玻璃化温度降低，进而提高了聚酯分子的耐低温抗冲击性能和耐热性能。

8、优选地，所述聚酯弹性体具体包括以下重量份的组分：对苯二甲酸44-52份、1,4-丁二醇120-130份、聚醚二元醇13-18份、钛酸四丁酯0.4-0.6份、催化剂4-6份、抗氧剂0.15-0.25份、助剂0.6-1.0份、改性填料0.9-1.1份。

9、优选地，所述助剂为丙烯酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物，所述丙烯酸酐-聚乙烯二元共聚物的制备方法为：向丙烯酸酐中加入过氧化二异丙苯，研磨使其充分混合；然后加入己二酸、二丙二醇，常温条件下反应60-90min，然后在220-250℃下挤出，得到所述丙烯酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物，所述丙烯酸酐、所述过氧化二异丙苯、所述己二酸、所述二丙二醇的重量比为8-12：0.1-0.5：3-7：3-7。

10、经过试验分析可知，本申请选择丙烯酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物、马来酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物作为原料助剂，可以有效提高聚酯弹性体的综合性能。

11、优选地，所述丙烯酸酐、所述过氧化二异丙苯、所述己二酸、所述二丙二醇的重量比为9-11：0.2-0.4：5-7：3-5。

12、经过试验分析可知，本申请选择上述重量比的原料来制备丙烯酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物作为原料助剂，可以进一步提高聚酯弹性体的耐低温性和耐热性能。

13、优选地，所述复合胶料中，所述dy5010乳胶粉的用量少于所述dy5020胶粉的用量。

14、经过试验分析可知，本申请利用重量比为10-15：10-15：1-3的dy5010乳胶粉、dy5020胶粉和钛酸酯偶联剂的混合料经过活化处理作为复合胶料，可以有效提高聚酯弹性体的综合性能。进一步地，本申请控制dy5010乳胶粉的用量少于dy5020胶粉的用量，可以进一步提高聚酯弹性体的力学性能、弹性性能和耐低温性。

15、优选地，所述催化剂选自醋酸盐、单丁基三异辛酸锡、氧化二辛基锡、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、n-羟基琥珀酰亚胺中的一种或多种。

16、进一步地，所述催化剂由重量比为9：2-5的醋酸盐与n-羟基琥珀酰亚胺混合组成。

17、在一个具体的实施方案中，所述醋酸盐与n-羟基琥珀酰亚胺的重量比可以为9：2、9：4、9：5。

18、在一些具体的实施方案中，所述醋酸盐与n-羟基琥珀酰亚胺的重量比还可以为9：2-4、9：4-5。

19、经过试验分析可知，本申请选择上述重量比的醋酸盐与n-羟基琥珀酰亚胺混合组成催化剂，可以进一步提高聚酯弹性体的综合性能。

20、进一步地，所述醋酸盐选自醋酸锌、醋酸钙、醋酸镁中的一种或多种。

21、优选地，聚醚二元醇选自聚四氢呋喃醚二醇或聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种。

22、优选地，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、无机磷酸盐类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的一种或多种。

23、另一方面，本申请提供了上述聚酯弹性体的制备方法，具体包括以下步骤：

24、按重量份，称取各原料，在高速分散机进行初步混合分散后，得到预混物；20-40转/min，温度控制为25-70℃，混合时间为12-72h；

25、将所述预混物转移至双螺杆挤出机中进行造粒，即得所述聚酯弹性体；

26、其中，双螺杆挤出机的挤出温度为200-250℃，螺杆转速为60-120r/min，螺杆长径比为40-64，真空度≤0.04mpa。

27、综上所述，本申请的技术方案具有以下效果：

28、本申请利用特定重量份对苯二甲酸、1,4-丁二醇、聚醚二元醇、钛酸四丁酯、催化剂、抗氧剂、助剂、复合胶料作为制备聚酯弹性体的原料，可以获得具有较高的拉伸强度、弯曲模量、冲击性能和热变形温度的材料。

29、本申请通过对复合胶料、助剂和催化剂的种类进行筛选，进一步提高了聚酯弹性体的综合性能。

技术特征：

1.一种用于电脑椅或运动鞋鞋面的网布，其特征在于，所述网布的拉伸强度≥61.8mpa，弯曲模量≥223.0gpa，-15℃冲击强度≥55.6kj/m2，热变形温度≥123.8℃。

2.一种聚酯弹性体，其特征在于，所述聚酯弹性体用于制备权利要求1所述电脑椅或运动鞋鞋面的网布，所述聚酯弹性体具体包括以下重量份的组分：对苯二甲酸40-60份、1,4-丁二醇100-140份、聚醚二元醇10-20份、钛酸四丁酯0.2-0.8份、催化剂3-7份、抗氧剂0.1-0.3份、助剂0.4-1.2份、复合胶料0.7-1.3份；

3.根据权利要求2所述的聚酯弹性体，其特征在于，所述聚酯弹性体具体包括以下重量份的组分：对苯二甲酸44-52份、1,4-丁二醇120-130份、聚醚二元醇13-18份、钛酸四丁酯0.4-0.6份、催化剂4-6份、抗氧剂0.15-0.25份、助剂0.6-1.0份、改性填料0.9-1.1份。

4.根据权利要求2所述的聚酯弹性体，其特征在于，所述助剂为丙烯酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物，所述丙烯酸酐-聚乙烯二元共聚物的制备方法为：向丙烯酸酐中加入过氧化二异丙苯，研磨使其充分混合；然后加入己二酸、二丙二醇，常温条件下反应60-90min，然后在220-250℃下挤出，得到所述丙烯酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物，所述丙烯酸酐、所述过氧化二异丙苯、所述己二酸、所述二丙二醇的重量比为8-12：0.1-0.5：3-7：3-7。

5.根据权利要求4所述的聚酯弹性体，其特征在于，所述丙烯酸酐、所述过氧化二异丙苯、所述己二酸、所述二丙二醇的重量比为9-11：0.2-0.4：5-7：3-5。

6.根据权利要求2所述的聚酯弹性体，其特征在于，所述复合胶料中，所述dy5010乳胶粉的用量少于所述dy5020胶粉的用量。

7.根据权利要求2所述的聚酯弹性体，其特征在于，所述催化剂选自醋酸盐、单丁基三异辛酸锡、氧化二辛基锡、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、n-羟基琥珀酰亚胺中的一种或多种。

8.根据权利要求2所述的聚酯弹性体，其特征在于，所述催化剂由重量比为9：2-5的醋酸盐与n-羟基琥珀酰亚胺混合组成。

9.根据权利要求2所述的聚酯弹性体，其特征在于，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、无机磷酸盐类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的一种或多种。

10.根据权利要求2-9任一项所述聚酯弹性体的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

技术总结
本申请涉及聚酯材料的技术领域，具体公开了一种聚酯弹性体及其制备方法与应用。本申请公开的聚酯弹性体包括以下重量份的组分：对苯二甲酸40‑60份、1,4‑丁二醇100‑140份、聚醚二元醇10‑20份、钛酸四丁酯0.2‑0.8份、催化剂3‑7份、抗氧剂0.1‑0.3份、助剂0.4‑1.2份、复合胶料0.7‑1.3份；所述助剂选自丙烯酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物、马来酸酐/己二酸/二丙二醇三元共聚物；所述复合胶料是由重量比为10‑15：10‑15：1‑3的DY5010乳胶粉、DY5020胶粉和铝钛复合偶联剂处理得到的。利用本申请提供的原料制备得到的聚酯弹性体具有优异的力学性能优异、弹性性能、耐低温性和耐热性能。

技术研发人员：邹婷,李楚冬
受保护的技术使用者：科恒高分子（广东）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/23