基于缩聚物的热塑性弹性体制造技术

本发明专利技术涉及一种制备热塑性弹性体的方法，其包括以下步骤：ａ）提供具有选自－ＮＨ↓［２］和－ＯＨ的反应性基团的缩聚物，ｂ）提供选自含有异氰酸酯基团的聚醚和聚酯的软组分，ｃ）使缩聚物与软组分在溶液中或在熔融状态下反应，该方法得到新型热塑性弹性体，其结构和性能可在一个较宽的范围内调节。利用该方法可获得利用直接的缩聚法无法制得的具有聚酯软链段的热塑性弹性体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备具有高聚或低聚的缩聚物硬链段和聚醚和/或聚酯软链段的新型热塑性弹性体的方法。本专利技术的内容还在于利用该方法制得的热塑性弹性体。
技术介绍
由缩聚物硬链段和软链段组成的热塑性弹性体是已知的，例如聚醚酯酰胺(DE-A-2523991；DE-A-2712987)、聚醚酰胺(DE-A-3006961)和聚醚酯(DE-A-2213128)。这种弹性体可以通过直接缩合反应在搅拌釜中由形成聚酰胺或聚酯的单体、链调节剂和聚醚二醇或聚醚二胺制得，或者也可以通过预形成的硬质和软质嵌段的类似于聚合的反应而制得。但是，这些方法的缺点是，聚酯嵌段以及更为明显得多的聚醚嵌段热稳定性不是特别好，从而使得特别是在较高的反应温度下和/或在较长的反应时间内会发生分解反应，导致链的断裂并因此最终限制了可得的分子量。特别用于制备聚酰胺弹性体的另一方法记载在EP-A-1219652中。其中是通过阴离子内酰胺聚合反应而将硬链段连接到活化的软链段上去，所述的硬链段可以经由活性反应快速地缩合成为聚酰胺弹性体。但是这种方法仅限于其聚酰胺硬嵌段来源于内酰胺的弹性体。
技术实现思路
与此相反，本专利技术的任务在于提供一种含有缩聚物硬嵌段的且有着很宽变化范围的热塑性弹性体，并且其中可以平和地实施反应，使得尽最大可能地抑制会损害端基或分解链段的副反应。该任务可通过一种包括以下步骤的制备热塑性弹性体的方法得以解决a)提供具有选自-NH2和-OH的反应性基团的缩聚物，b)提供选自含有异氰酸酯基团的聚醚和聚酯的软组分，c)使缩聚物与软组分在溶液中或在熔融状态下反应。在一优选的实施方式中，缩聚物的反应性基团和/或软组分的异氰酸酯基团位于链端。通常，带有反应性基团的缩聚物具有500至10000、优选1000至6000和特别优选1500至5000的数均分子量Mn，而带有异氰酸酯基团的软组分通常具有300至10000、优选500至5000和特别优选600至3000的数均分子量。就此而言，缩聚物和软组分是以预聚物形式存在的。缩聚物可以是例如聚酰胺、聚酯、聚酯酰胺或聚碳酸酯。作为聚酰胺，首先可以考虑脂族的均聚和共聚的缩聚物，例如PA46、PA 66、PA 68、PA 610、PA 612、PA 614、PA 410、PA 810、PA 1010、PA 412、PA 1012、PA 1212、PA 6、PA 7、PA 8、PA 9、PA 10、PA 11和PA 12。(聚酰胺的名称对应国际标准，其中第一个数字表示原料二胺的C原子数，而后面的数字表示二羧酸的C原子数。若是只提到了一个数字，则意味着原料是α，ω-氨基羧酸或由其衍生而来的内酰胺；另外可参考H.Domininghaus的Die Kunststoffe undihre Eigenschaften，第272页，VDI出版社，1976。)倘若使用共聚酰胺，则其可以含有例如己二酸、癸二酸、辛二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘-2，6-二羧酸等作为共聚酸，或者含有二(4-氨基环己基)甲烷、三甲基六亚甲基二胺、己二胺或类似物作为共聚二胺。作为共聚组分同样也可插入内酰胺，如己内酰胺或月桂内酰胺或氨基羧酸如ω-氨基癸酸。如果聚酰胺的反应性基团是NH2基团，则这些预聚物可以在存在过量二胺条件下通过形成聚酰胺的单体的直接反应而制得。另一替代方案是，也可首先制备高分子量聚酰胺，然后再通过与二胺的反应使其优选在熔融状态下分解为预聚物。含有OH基团作为反应性基团的聚酰胺可以优选从含有COOH基团的聚酰胺出发而制得，该方法是使COOH基团与过量的二醇，例如乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇或1，6-己二醇进行酯化反应。另一替代方法是，也可以使COOH基团与环氧化物如环氧乙烷、环氧丙烷、苯基缩水甘油醚或类似物进行反应。热塑性聚酯可以通过二醇与二羧酸或它们的形成聚酯的衍生物如二甲酯的缩聚反应而制得。合适的二醇具有化学式HO-R-OH，其中R为二价支链或非支链的、且带有2至40、优选2至12个C原子的脂族和/或脂环族基团。合适的二羧酸具有式HOOC-R’-COOH，其中R’为具有6至20、优选6至12个C原子的二价芳族基团。二醇的例子是乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2-丁烯-1，4-二醇，己二醇、新戊二醇、环己二甲醇以及C36-二醇二聚二醇。二醇可以单独或以二醇混合物形式使用。作为芳族二羧酸可以考虑，例如，对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-、1，5-、2，6-或2，7-萘二酸、二苯基-4，4’-二羧酸和二苯醚-4，4’-二羧酸。这些二羧酸的高达30摩尔％可以被具有3至50个C原子且优选6至40个C原子的脂族或脂环族二羧酸，例如琥珀酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸或环己烷-1，4-二酸代替。合适的聚酯的例子是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚亚乙基-2，6-萘二酸酯、聚亚丙基-2，6-萘二酸酯和聚亚丁基-2，6-萘二酸酯。这类聚酯的制备属于现有技术(DE-OSS 2407155，2407156；Ulmann’s Enzyklopdie der technischen Chemie，第四版，19册，第65页以下，Chemie出版社，Weinheim，1980)。含有OH基团作为反应性基团的聚酯可以例如通过诸如构成聚酯的单体在有过量二醇存在的条件下直接反应而制得。另一替代方案是，也可首先制得高分子量聚酯，然后通过优选在熔融状态下使该聚酯与二醇反应而分解得到预聚物。但另一方面，也可类似地从含有COOH基团的聚酯出发，并接着使这些基团如上对于聚酰胺所述的那样，通过与二醇或环氧化物的反应而最后得到OH基团。这相应地适用于聚酯酰胺。软组分是聚醚或聚酯。合适的聚醚具有如下通式 其中，R″是具有2至4个C原子的二价基团，A是带有异氰酸酯基的基团。选择n的值，使带有异氰酸酯基团的聚醚具有如上对于软组分所述的分子量。这类聚合物通常通过聚醚二醇或聚醚二胺与二异氰酸酯的反应而制得，其中异氰酸酯基团可以自由或封闭形式存在。聚醚二醇和聚醚二胺是已知的并且可以许多类型商购得到。适合用作为软组分的聚酯是实质上具有脂族特性的那些。它们可由C2-至C44-二醇和C2-至C44-二羧酸制得，或者也可由C6-至C20-内酯制得。值得一提的例子是聚己二酸乙二酯、聚己二酸丁二酯、聚癸二酸亚丁基酯、聚癸二酸亚己基酯、聚十二烷二酸亚丁基酯、聚己内酯和聚月桂内酯。聚醚二醇、聚醚二胺或脂族聚酯与二异氰酸酯的反应在溶液中或熔融状态下进行，其中优选每个官能团使用至少0.7个二异氰酸酯分子。如果使用量更少，则链增长反应就会变得显著，而在某些情况下也可以有目的地引发这种链增长反应。如果对于每个官能团使用超过一个分子，则倘若想要在硬组分中排除链增长反应，就必须接着再除去过量的二异氰酸酯。上限值通常为1.3。供使用的二异氰酸酯的异氰酸酯基团在某个实施方式中可通过与合适的封端剂反应而封闭。封闭方法记载在例如Z.W.Wicks，Jr.，Progress in OrganicCoatings3(1975)，第73至99页以及Z.W.Wicks，Jr.，Progress inOrganic Coatings9(1981)，第3至2本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备热塑性弹性体的方法，其包括有以下步骤：ａ）提供带有选自－ＮＨ↓［２］和－ＯＨ的反应性基团的缩聚物，ｂ）提供选自带有异氰酸酯基团的聚醚和聚酯的软组分，ｃ）使所述缩聚物与软组分在溶液中或在熔体中进行反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D勒曼，
申请(专利权)人：德古萨公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]