一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法，可降解聚醚酯弹性材料以聚四氢呋喃醚二醇、改性聚硅氧烷、2

A degradable polyether ester elastic material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法，属于弹性材料


技术介绍

[0002]热塑性聚醚酯弹性体作为一种高性能工程级弹性体，兼具热塑性塑料的易加工性和橡胶优良的弹性，具有优良的物理及机械性能，如高韧性、耐曲挠、高强度、耐压缩、耐磨性、耐油性及耐化学品，可广泛的应用于汽车配件、电缆电线、电子电器、文体用品、工业制品、生物材料等领域。但是，芳香族聚酯弹性体在自然环境中虽能逐渐分解生成芳香族二酸、二氧化碳或水等低分子量物质，但芳香族二酸难以进一步分解，因此，芳香族二酸会造成水体和环境污染，影响人体健康；另外，现有的热塑性聚醚酯弹性体的发泡倍率差，影响其透气和回弹性能。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法，该可降解聚醚酯弹性材料本身具有良好的发泡倍率，提高其透气性和回弹性，并且具有较好的降解性，提高产品品质，推动生态的持续发展。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可降解聚醚酯弹性材料，该可降解聚醚酯弹性材料包括以下步骤，以聚四氢呋喃醚二醇、改性聚硅氧烷、2
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羟基丁二酸、松香酸为原料，进行缩合联聚合反应制备得到；
[0005]所述可降解聚醚酯弹性材料的化学结构式如下：
[0006][0007]其中，R1、R2为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为z，n为3～5，m为18～35，k为12～25，p为5～10，x为7～10，y为2～5，z为3～5，且m≥k+p，x＝y+z且y≤z。
[0008]优选地，所述可降解聚醚酯弹性材料的分子量为54000～80000，且y<z，使得可降解聚醚酯弹性材料的透气性、回弹性更加优异，可降解性更高。
[0009]优选地，所述改性聚硅氧烷的结构式为
其中，n为2～5。
[0010]本专利技术还提供了所述改性聚硅氧烷的具体制备方法：在氮气氛围下，将松香酸加热至融化，在融化后的松香酸中加入催化剂B，搅拌，再加入双乙烯基聚氧硅烷，加热至195～240℃条件下进行加成反应，反应结束后，加入正己烷搅拌分离沉淀，得到改性聚硅氧烷；其中，所述双乙烯基聚氧硅烷的结构式为其中，n为2～5。
[0011]优选地，所述松香酸、改性聚硅氧烷、催化剂B的摩尔比为1:0.52:0.02。
[0012]优选地，所述催化剂B为对甲基苯磺酸或对氧化硅基磺酸的一种。
[0013]本专利技术还提供了一种可降解聚醚酯弹性材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014](1)将分子量为400～800的聚四氢呋喃醚二醇加热至220～240℃下，加入催化剂A，搅拌，加入分子量为1050～1400的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应2～4h，得到分子量为2800～10600的聚合物A，该聚合物A的结构式为其中，分子量为400～800的聚四氢呋喃醚二醇、分子量为1050～1400的改性聚硅氧烷的摩尔比为1:1；
[0015](2)将分子量为850～1900的聚四氢呋喃醚二醇加热至220～240℃下，搅拌，加入催化剂A，加入2
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羟基丁二酸，缩合聚合反应1～3h，得到分子量为1950～9700的聚合物B，该聚合物B的结构式为其中分子量为850～1900的聚四氢呋喃醚二醇、2
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羟基丁二酸的摩尔比为1:1；
[0016](3)将分子量为1300～2600的聚四氢呋喃醚二醇加热至220～240℃下，加入催化剂A，搅拌，加入分子量为1050～1400的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应2.5～5h，获得分子量为16500～39100的聚合物C，该聚合物C的结构式为其中，分子量为1300～2600的聚四氢呋喃醚二醇、分子量为的改性聚硅氧烷的摩尔比为1:1；
[0017](4)将上述的聚合物A、聚合物B、聚合物C、松香酸在220～240℃下混合，加入催化
剂A，搅拌，缩合聚合反应1～2h，获得可降解聚醚酯弹性材料，所述聚合物A、聚合物B、聚合物C及松香酸的摩尔比为z:1:1:z，且z为聚合物B中的z，所述可降解聚醚酯弹性材料为网状交联结构，透气性好，弹性高；且，上述m≥k+p，x＝y+z且y≤z，n为2～5，m为18～35，k为12～25，p为5～10，x为7～10，y为2～5，z为3～5。
[0018]其中，上述所有的缩合聚合反应在氮气下进行。
[0019]其中，所述催化剂A为钛酸正丁酯或钛酸四异丙酯的一种。
[0020]本专利技术的有益效果：本专利技术的可降解聚醚酯弹性材料以松香酸将双乙烯基聚氧硅烷改性的改性聚硅氧烷作为原料，使制备的可降解聚醚酯弹性材料不仅具有可降解性，还能够增加可降解聚醚酯弹性材料的发泡倍率，具有优异的回弹性能和透气性能；还以以2
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羟基丁二酸作为生产原料，不仅增加了可降解聚醚酯弹性体材料的网络空间结构，还能够协同松香酸加快对该可降解聚醚酯弹性体垃圾的降解，有效提高降解性能、回弹性能、透气性能；本专利技术制备的可降解聚醚酯弹性材料的耐久度提高，硬度破损率有效降低，低于23％；本专利技术的可降解聚醚酯弹性材料的回弹性、耐久度、热分解温度、透气量均得到提高，并能够对其产生的产品垃圾进行分解，减少对生产环境的危害，实现经济、生态、社会环境的循环发展。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的实施例5弹性体材料制成的成型产品图；
[0022]图2为本专利技术的透气性能图。
具体实施方式
[0023]为了对本专利技术作出更加清楚完整地说明，下面用具体实施例说明本专利技术，但并不是对专利技术的限制。
[0024]实施例1改性聚硅氧烷的制备方法
[0025]具体过程：取500ml的烧瓶，充入氮气，先加入30.25g松香酸，加热使松香酸完全融化，加入2.8g对甲基苯磺酸，搅拌，加入24.02g分子量为462的双乙烯基聚氧硅烷，其结构式为n＝2，加热至195℃条件下进行加成反应，反应1.5h，加入正己烷搅拌分离沉淀，得到分子量为1067的改性聚硅氧烷，其结构式为
[0026]实施例2改性聚硅氧烷的制备方法
[0027]具体过程：取500ml的烧瓶，充入氮气，先加入60.5松香酸，加热使松香酸完全融化，加入5g对氧化硅基磺酸，搅拌，再加入59.07g分子量为568的双乙烯基聚氧硅烷，其结构
式为n＝3，加热至215℃条件下进行加成反应，反应2.5h，加入正己烷搅拌分离沉淀，得到分子量为1173的改性聚硅氧烷。
[0028]实施例3改性聚硅氧烷的制备方法
[0029]具体过程：取500ml的烧瓶，充入氮气，先加入30.25g松香酸，加热使松香酸完全融化，加入3g对氧化硅基磺酸，搅拌，再加入35.05g分子量为674的双乙烯基聚氧硅烷，其结构式为n＝4，加热至230℃条件下进行加成反应，反应3h，加入正己烷搅拌分离沉淀，得到分子量为1279的改性聚硅氧烷。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解聚醚酯弹性材料，其特征在于，可降解聚醚酯弹性材料以聚四氢呋喃醚二醇、改性聚硅氧烷、2
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羟基丁二酸、松香酸为原料，进行缩合联聚合反应制备得到；所述可降解聚醚酯弹性材料的化学结构式如下：其中，R1、R2为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为z，n为3～5，m为18～35，k为12～25，p为5～10，x为7～10，y为2～5，z为3～5，且m≥k+p，x＝y+z且y≤z。2.根据权利要求1所述的一种可降解聚醚酯弹性材料，其特征在于，所述可降解聚醚酯弹性材料的分子量为54000～80000，且y<z。3.根据权利要求1所述的一种可降解聚醚酯弹性材料，其特征在于，所述改性聚硅氧烷的结构式为其中n为2～5。4.根据权利要求3所述的一种可降解聚醚酯弹性材料，其特征在于，所述改性聚硅氧烷的具体制备方法：在氮气氛围下，将松香酸加热至融化，在融化后的松香酸中加入催化剂B，搅拌，再加入双乙烯基聚氧硅烷，加热至195～240℃条件下进行加成反应，反应结束后，加入正己烷搅拌分离沉淀，得到改性聚硅氧烷；所述双乙烯基聚氧硅烷的结构式为其中n为2～5。5.根据权利要求4所述的一种可降解聚醚酯弹性材料，其特征在于，所述松香酸、改性聚硅氧烷的摩尔比为1:0.52。6.根据权利要求4所述的一种可降解聚醚酯弹性材料，其特征在于，所述催化剂B为对甲基苯磺酸或对氧化硅基磺酸的一种。7.一种用于权利要求1所述的可降解聚醚酯弹性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将分子量为400～800的聚四氢呋喃醚二醇加热至220～240℃下，加入催化剂A，搅拌，加入分子量为1050～1400的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应2～4h，得到分...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐进，梅仁杰，许丽华，许明明，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：