一种3D空气纤维用热塑性聚酯弹性体及其制备方法与流程

本发明涉及高分子材料，尤其涉及一种用于3d空气纤维热塑性聚酯弹性体及其制备方法。

背景技术：

1、热塑性聚酯弹性体(tpee)属于一种综合性能优异的热塑性弹性体，具有机械强度高、弹性好、抗冲击、耐蠕变、耐寒、耐弯曲疲劳性、耐油、耐化学腐蚀性和溶剂侵蚀等优点。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，同样具有强度高的特点，而柔韧性和动态力学性能更好。

2、目前，市面上床垫、坐垫、3d高分子养老医疗制品多采用poe弹性体制作而成。由于poe熔点、硬度、结晶度较低，易于加工，但制成的产品支撑度不够，同时为了满足物流运输需把产品压缩到体积最小，在夏天的高温运输到目的地，由于热变形温度较低使得产品不能恢复到原状等缺点。3d空气纤维产品若直接采用普通的tpee材料(即采用常规材料以pbt为硬段，聚四氢呋喃醚为软段合成)来加工，由于tpee的结晶温度较高，不易生产出合格的产品。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供一种3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题，降低tpee的结晶度，便于加工形成低密度高支撑的层状弹性体；提高热变形温度满足压缩永久变形最小。

2、本发明提供的一种3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体，其由以下重量份的组分制备而成：68～85份热塑性聚酯弹性体，3～10份热变形温度调节剂，10～20份结晶温度调节剂，1～5份助剂。

3、本发明通过添加结晶温度调节剂，可以调节热塑性聚酯弹性体的结晶温度，从而获得较低结晶温度的tpee；在加工成型过程中有利于粘结成低密度高支撑的3d空气纤维产品；本发明通过添加热变形温度调节剂，可以提高tpee的热变形温度，同时热变形温度调节剂中的官能团与tpee反应形成较好的微交联网络结构，在高温下具有较小的压缩永久变形，解决了在高温下进行长途运输到用户后释放真空可100％恢复到原状。

4、作为本发明上述方案的进一步改进，所述热变形温度调节剂为苯乙烯马来酸酐共聚物或苯乙烯马来酸酐共聚物的衍生物。

5、作为本发明上述方案的进一步改进，所述热变形温度调节剂为苯乙烯马来酸酐树脂、酯化的sma树脂、酰亚胺化sma树脂、酰胺酸化的sma树脂中的至少一种。

6、作为本发明上述方案的进一步改进，所述结晶温度调节剂为无定型共聚酯类树脂。

7、作为本发明上述方案的进一步改进，所述结晶温度调节剂为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸环己二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、petg(pet+1,4-环己烷二甲醇)、pctg(pet+1,4-环己烷二甲醇，环己烷二甲醇>50％)、pcta(pet+醋酸酯)中的至少一种。

8、作为本发明上述方案的进一步改进，所述热塑性聚酯弹性体的硬度为40～55d。

9、作为本发明上述方案的进一步改进，助剂包括抗氧剂、润滑剂。优选地，抗氧剂为胺类抗氧剂、磷类抗氧剂、硫类抗氧剂的复合，润滑剂为乙基双油酸酰胺、初级不饱和酰胺类衍生化合物、脂肪酸酯、多种酰胺化合物和皂盐的混合物、丙三醇一硬脂酸酯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、乙撑硬脂酰胺(ebs)、聚乙烯蜡、滑石粉、白炭黑、聚四氟乙烯、芥酸酰胺中的至少一种。

10、本发明还提出一种如前所述的3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：

11、s1.按比例称取烘干后的热塑性聚酯弹性体、结晶温度调节剂、助剂，充分混合后得到混合物料；

12、s2：将所述混合物料放入双螺杆挤出机中的主喂料中，按比例称取热变形温度调节剂并放入双螺杆挤出机的侧喂料中，挤出造粒，即得3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体。

13、作为本发明上述方案的进一步改进，所述步骤s2中，双螺杆挤出机的料筒温度为180～230℃。

14、作为本发明上述方案的进一步改进，所述步骤s2中，双螺杆挤出机的螺杆转速为100～300r/min，主喂料速度为80～270kg/h，侧喂料速度为9～30kg/h，真空度为-0.04～-0.1mpa。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、1.本发明通过添加结晶温度调节剂，可以调节热塑性聚酯弹性体的结晶温度，从而获得较低结晶温度的tpee，保证热塑性弹性体通过喷丝板模头不同的挤出温度、速度以及牵引的不同速度可以让挤出的丝能自由粘结成不同密度的3d空气纤维层状弹性体，从而在加工成型过程中有利于粘结成低密度高支撑的3d空气纤维产品。

17、2.本发明通过添加热变形温度调节剂，可以提高tpee的热变形温度，同时热变形温度调节剂中的官能团与tpee反应形成较好的微交联网络结构，在高温下具有较小的压缩永久变形，使得形成的层状弹性体，可以通过抽真空把体积压缩到最小，满足在高温下进行长途运输到用户后，释放真空可100％恢复到原状，这为产品的运输提供了极大的便利，大大降低了物流成本。

18、3.本发明结晶温度调节剂为聚酯类高分子，与tpee相容性好，结晶温度调节剂的羟羧基官能团能与热变形温度调节剂中的官能团反应形成微交联结构，进一步提高压缩永久变形。

19、4.本发明产品可以适合用于高铁的坐垫及靠枕、汽车座椅及靠背、3d高分子养老医疗制品、婴儿透气材料、生活家居及休闲娱乐用品。

技术特征：

1.一种3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体，其特征在于，其由以下重量份的组分制备而成：68～85份热塑性聚酯弹性体，3～10份热变形温度调节剂，10～20份结晶温度调节剂，1～5份助剂。

2.根据权利要求1所述的3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体，其特征在于，所述热变形温度调节剂为苯乙烯马来酸酐共聚物或苯乙烯马来酸酐共聚物的衍生物。

3.根据权利要求2所述的3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体，其特征在于，所述热变形温度调节剂为苯乙烯马来酸酐树脂、酯化的sma树脂、酰亚胺化sma树脂、酰胺酸化的sma树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体，其特征在于，所述结晶温度调节剂为无定型共聚酯类树脂。

5.根据权利要求4所述的3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体，其特征在于，所述结晶温度调节剂为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸环己二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、petg、pctg、pcta中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体，其特征在于，所述热塑性聚酯弹性体的硬度为40～55d。

7.根据权利要求1所述的3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体，其特征在于，助剂包括抗氧剂、润滑剂。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，双螺杆挤出机的料筒温度为180～230℃。

10.根据权利要求8所述的3d空气纤维用热塑性聚酯弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，双螺杆挤出机的螺杆转速为100～300r/min，主喂料速度为80～270kg/h，侧喂料速度为9～30kg/h，真空度为-0.04～-0.1mpa。

技术总结
本发明涉及一种3D空气纤维用热塑性聚酯弹性体，其由以下重量份的组分制备而成：68～85份热塑性聚酯弹性体，3～10份热变形温度调节剂，10～20份结晶温度调节剂，1～5份助剂。本发明通过添加结晶温度调节剂，可以调节热塑性聚酯弹性体的结晶温度，从而获得较低结晶温度的TPEE；在加工成型过程中有利于粘结成低密度高支撑的3D空气纤维产品；本发明通过添加热变形温度调节剂，可以提高TPEE的热变形温度，同时热变形温度调节剂中的官能团与TPEE反应形成较好的微交联网络结构，在高温下具有较小的压缩永久变形，解决了在高温下进行长途运输到用户后释放真空可100％恢复到原状。

技术研发人员：何晓东,孙刚伟
受保护的技术使用者：会通特种材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17