一种低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用与流程

本发明属于聚合物改性，特别涉及一种低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用。本发明所涉及的聚醚酯热塑性弹性体组合物用于加工成型纺丝纤维结构体，适合用于高铁的坐垫、靠枕，汽车座椅及靠背垫，家用床垫、枕头、沙滩椅等领域。

背景技术：

1、聚醚酯热塑性弹性体是物理性能介于热固性橡胶和热塑性塑料之间的一类共聚型高分子材料，又称为聚醚酯合成橡胶。它既有一定的橡胶弹性，又有塑料的易加工性，而且可回收利用以及重新加工制得的产品性能并没有明显的流失。由于聚醚酯弹性体具有良好的耐高低温、耐候与耐化学药品性，以及可用普通热塑性塑料加工设备进行成型加工及可重复使用的优点，正取代部分热固性硫化橡胶材料，广泛应用于汽车工业及民用等领域。

2、聚醚酯热塑性弹性体制作成纤维，可用于各种坐垫芯、床垫芯等材料，相比于发泡聚氨酯、乳胶产品、弹簧/海绵复合材料等，具有更好的支撑力与透气效果以及用户体验舒适性。特别地，发泡聚氨酯、乳胶等具有良好快速回弹性能的材料在使用过程中长期受压容易出现蠕变、回弹性和支撑力变差、透气效果大打折扣，容易变黄等问题，最终使用户体验感差。弹簧/海绵复合材料本身随着使用年限容易出现回弹性变差、海绵耐老化失效，此外该材料通常配合皮革使用，透气性很差。但是纯的聚醚酯热塑性弹性体应用于坐垫芯、床垫芯等材料时，存在弯曲形变回弹响应慢的缺陷，限制了其进一步的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用，以解决现有技术中纯聚醚酯热塑性弹性体弯曲形变回弹响应慢的问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物，其由以下组分按重量份数制备而成：

4、

5、进一步地，所述聚醚酯热塑性弹性体为线型或支化型聚醚酯热塑性弹性体，其邵氏硬度为28～80d。优选的，邵氏硬度为35～72d。

6、进一步地，所述乙烯-(甲基)丙烯酸离聚物为钠离子型或锌离子型的surlyn树脂或aclyn树脂，可通过dupont公司或honeywell公司商业渠道获得，优选surlyn树脂。

7、进一步地，所述流动调节剂为a-g-b接枝结构化合物，且接枝率为0.5％～20％；其中，a可以是聚烯烃树脂poe、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)及其加氢产物sebs、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sis)及其加氢产物(seps)、苯乙烯-丁二烯/异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbis)及其加氢产物(seeps)、乙烯-丙烯酸甲酯ema、乙烯-丙烯酸丁酯eba中的一种，b可以是马来酸酐mah或环氧基-ch(o)ch2或氨基-nh2或羧基-cooh或甲基丙烯酸缩水甘油醚gma(-ch2c(ch2)cooch2ch(o)ch2)。优选的，流动调节剂为eva-g-gma、poe-g-mah、sebs-g-mah、ema-g-gma或eba-g-gma。

8、进一步地，所述三嗪环化合物的化学结构如下：

9、

10、其中，r1、r2、r3各自独立的选自-r-n＝c＝o、-r-nh2、-r-oh、-r-ch(o)ch2、-r-co-o-co-r-中的一种，r表示脂肪族或芳香族碳氢结构。优选的，三嗪环化合物为六亚甲基二异氰酸酯(hdi)三聚体、1,4-环己烷二异氰酸酯(chdi)三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)三聚体、环己基二亚甲基二异氰酸酯(hxdi)三聚体、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、异氰尿酸三缩水甘油酯中的至少一种。

11、进一步地，所述成核剂为长链线性饱和褐煤酸盐、芳基酰胺类化合物或芳基亚磷酸酯类化合物。

12、进一步地，所述加工助剂为增塑剂、阴离子型抗静电剂、受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂、抗菌剂等物质中的至少一种；增塑剂为乙烯三元共聚物，磷酸三甲苯酯(tcp)，磷酸三辛酯(top)，癸二酸系列、己二酸系列聚酯，包含环氧化油、环氧化脂肪酸单酯和环氧化四氢邻苯二甲酸酯等在内的环氧类增塑剂。

13、其与现有技术相比，本发明采用上述的技术方案具有以下有益效果：

14、(1)、本发明制备得到聚醚酯热塑性弹性体组合物，满足直径为0.3mm(含)以上口模挤出以及挤出长条水下弯曲打卷熔接成型加工要求；

15、(2)、本发明涉及的聚醚酯弹性体组合物具有良好的压缩回弹性能与支撑因子，可用于快速长条纤维纺丝品制作，材料本身的压缩形变和弯曲形变快速恢复；

16、(3)、本发明中适量乙烯-(甲基)丙烯酸离聚体与成核剂能促进tpee组合物中内部结构疏松，更易变形冲击韧性更高的β晶成核结晶，并提高结晶速率、结晶温度和结晶度，减小球晶尺寸，从而提高组合物的回弹响应。本发明通过乙烯-(甲基)丙烯酸离聚体的离子-偶极形成凝聚态的成核作用与成核剂的异相成核对聚醚酯热塑性弹性体组合物结晶晶粒细化，可提高组合物的韧性与弹性，弯曲形变回弹响应更快。此外，乙烯-(甲基)丙烯酸离聚体对聚醚酯热塑性弹性体有一定的离子交联作用，形成网络结构，增大组合物的弹性，克服了树脂弯曲形变回弹响应慢的缺陷；本发明通过在组合物中加入乙烯-(甲基)丙烯酸离聚体、流动调节剂、成核剂，利用这三者协同作用制备得到理想的回弹性好的纺丝纤维结构体。

技术特征：

1.一种低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物，其特征在于，其由以下组分按重量份数制备而成：

2.根据权利要求1所述的低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述聚醚酯热塑性弹性体为线型或支化型聚醚酯热塑性弹性体，其邵氏硬度为28～80d。

3.根据权利要求1所述的低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述乙烯-(甲基)丙烯酸离聚物为surlyn树脂或aclyn树脂。

4.根据权利要求1所述的低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述流动调节剂为a-g-b接枝结构化合物，且接枝率为0.5％～10％；其中，a为聚烯烃树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物及其加氢产物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物及其加氢产物、苯乙烯-丁二烯/异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物及其加氢产物、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯酸丁酯中的一种；b为马来酸酐、环氧基、氨基或甲基丙烯酸缩水甘油。

5.根据权利要求1所述的低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述三嗪环化合物的化学结构如下：

6.根据权利要求5所述的低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述三嗪环化合物为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、1,4-环己烷二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、环己基二亚甲基二异氰酸酯三聚体、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、异氰尿酸三缩水甘油酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述成核剂为长链线性饱和褐煤酸盐、芳基酰胺类化合物或芳基亚磷酸酯类化合物。

8.根据权利要求1所述的低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物，其特征在于，所述加工助剂为增塑剂、阴离子型抗静电剂、受阻酚类或亚磷酸酯类抗氧剂、抗菌剂中的至少一种。

9.如权利要求1至8任一项所述的低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.如权利要求1至8任一项所述的低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物用于加工成型纺丝纤维结构体。

技术总结
本发明公开了一种低压缩形变聚醚酯热塑性弹性体组合物及其制备方法和应用，该聚醚酯热塑性弹性体组合物由以下组分按照重量份数制备而成：聚醚酯热塑性弹性体52.5～98.2份，乙烯‑(甲基)丙烯酸离聚物0.5～10份，流动调节剂0.5～30份，三嗪环化合物0.2～1份，成核剂0.2～1份，加工助剂0.5～5份。本发明制备的聚醚酯热塑性弹性体组合物可直接挤出成型加工，制备长条纤维网状结构体，所得网状结构体具有优异的压缩快速回弹性能。

技术研发人员：李尚清,孙刚伟
受保护的技术使用者：会通新材料（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14