CN102020764A - 用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体及其制造方法 - Google Patents

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沈刚
方澄秋
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Abstract

本发明涉及用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体及其制备方法，该聚酯弹性体包括以下组分及重量百分含量：对苯二甲酸二甲酯(DMT)25-35％；丁二醇(BD)25-35％；聚四亚甲基醚(PTMG)30-40％；有机化粘土(MMT)1-5％；钛酸丁酯0.01-0.1％；醋酸镁0.005-0.05％；硫酸亚铁0.001-0.01％；抗氧剂0.1-0.5％。与现有技术相比，本发明具有方法简单、可以获得不同硬、软段比产品等优点。

Description

用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体及其制造方法
技术领域
本发明属于热塑性弹性体技术领域，尤其是涉及一种用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体及其制造方法。
背景技术
聚酯弹性体是一种高性能的热塑性弹性体材料，它具有普通橡胶不可比拟的高强度。同时，就其耐温性而言聚酯微晶的高熔融温度使其能经受其它热塑性弹性体(玻璃相硬段的丁苯热塑弹性体，氢键型的聚氨酯热塑性弹性体)所不能经受的温度条件，且热稳定性高。聚酯弹性体耐低温性能好，脆化温度低于-90℃F，聚酯弹性体的耐高低温性决定了它有很宽的使用温度范围(-55℃～+150℃)。就弹性而言，聚氨酯热塑弹性体为35～40％，而聚酯弹性体为53～58％，显示后者在动态负荷下力学内耗低，耐蠕变性较优。
聚酯弹性体耐老化性好，包括气候老化、霉菌老化、耐辐照性。聚酯弹性体耐化学品、油溶剂性好，常温下，与聚氨酯相同，高温下较聚氨酯好。透油性远低于氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁腈橡胶等通用的耐油弹性体。此外，聚酯弹性体无毒，符合SGS环保要求。
现有的聚酯弹性体的制备方法一般比较复杂，而且产品单一。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法简单、可以获得不同硬、软段比产品的用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体，其特征在于，该聚酯弹性体包括以下组分及重量百分含量：
Figure B2009101956011D0000011
Figure B2009101956011D0000021
所述对苯二甲酸二甲酯(DMT)为聚合级对苯二甲酸二甲酯。
所述丁二醇(BD)为1，4-丁二醇。
所述聚四亚甲基醚(PTMG)的分子量为2000。
所述有机化粘土(MMT)为纳米SiO2或纳米CaCo3；
所述抗氧剂1010为四【β-(3，5一二叔丁基-4-轻基苯基丙酸)】季戊四醇酯。
一种用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体的制造方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤：
(1)在酯交换釜中，在80-100℃，加入对苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四亚甲基醚(PTMG)和经乳化搅拌后的有机化粘土(MMT)和丁二醇(BD)悬浮液，最后加入钛酸丁酯、醋酸镁、硫酸亚铁和抗氧剂，在N2保护下缓慢加热至160-200℃开始搅拌，逐渐提高200-230℃，反应2～2.5nv，得到熔融体，当蒸出的甲醇量为理论计算量的80～90％时，酯交换完成；
(2)放料至缩聚釜，继续加热至230-240℃，经两次减压至100Pa内后缩聚2～3hr，即可得到熔体指数MI(8/10min)在15～40之间的聚酯弹性体。
所述的有机体粘土(MMT)在105℃烘8hr后使用。
与现有技术相比，本发明以对苯二甲酸二甲酯、丁二醇、聚醚为起始物，采用酯交换及当量熔解缩聚，得到无规嵌段聚酯-聚醚共聚物，其结构表示如下：
Figure B2009101956011D0000022
将上述无规嵌段聚酯-聚醚共聚物用做三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体，聚酯段是硬段，为结晶体，分散于作为连续相的无定刑软段中，起化学微交联作用，受热可逆，聚醚段是软段，为无定型段，赋予聚合物以弹性。合成操作简便，通过改变硬、软段比，可以获得不同硬、软段比的产品。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
原料介绍：
DMT----对苯二甲酸二甲酯，聚合级；
BD----1，4一丁二醇；
PTMG----聚四亚甲基醚，分子量2000；
MMT----有机化粘土(纳米SiO2+CaCo3)；
1010抗氧剂----四【β-(3，5一二叔丁基-4-轻基苯基丙酸)】季戊四醇酯。
原料予处理：
有机化粘土在105℃烘8hr后使用：
实施例1：
原料配比：
  原料   重量(kg)   百分比(％)
  DMT   5.22   32.63
  BD   5.029   31.43
  PTMG   5.395   33.72
  MMT   0.314   1.965
  钛酸丁酯   0.0128   0.08
  醋酸镁   0.0032   0.02
  硫酸亚铁   0.0008   0.005
  1010   0.024   0.15
  合计   15.998kg   100％
实施例2：
原料配比：
  原料   重量(kg)   百分比(％)
  DMT   5.078   31.74
  BD   4.666   29.16
  PTMG   5.846   36.54
  MMT   0.347   2.17
  钛酸丁酯   0.008   0.05
  醋酸镁   0.0016   0.01
  硫酸亚铁   0.0128   0.08
  1010   0.04   0.25
  合计   15.959kg   100％
实施例3：
原料配比：
  原料   重量(kg)   百分比(％)
  DMT   5.197   32.48
  BD   4.6   28.75
  PTMG   5.723   35.77
  MMT   0.374   2.34
  钛酸丁酯   0.016   0.1
  醋酸镁   0.008   0.05
  硫酸亚铁   0.0016   0.01
  1010   0.08   0.5
  合计   16.0kg   100％
使用50立升酯交换釜和50立升缩聚釜装备进行制备聚酯弹性体，它的制备工艺路线如图1所示，制备方法包括以下工艺步骤：
一、酯交换
(1)有机化粘土分散于丁二醇，用乳化机在8000r/min乳化30分钟以上，确保粘土分散均匀。
(2)启动酯交换釜加热电源，升温升至100℃开始投料。
(3)先加入DMT、PTMG，再加入MMT+BD悬浮液，最后加入催化剂(钛酸丁酯、醋酸镁、硫酸亚铁和抗氧剂)等小料。
(4)加料后确保加料口密封，开始通N2，并继续升温至180℃.
(5)投料后约2～2.5hr甲醇开始蒸出，关闭N2，保持分镏柱顶部温度66～68℃.
(6)待甲醇出液量接近理论量80％后，加热放料管。
(7)后期酯交换升温可升至220℃，待甲醇出液量接近理论值90％以上时，酯交换反应结束，将料放至缩聚釜。
二、缩聚
(1)酯交换甲醇出液量接近理论量60％时，缩聚釜通N2保护，加热缩聚反应釜，升温升至220℃。
(2)启动搅拌将酯交换产物放至缩聚釜。
(3)缩聚釜升至235℃。
(4)低真空缩聚：停N2，开启8L真空泵，利用缓冲罐逐渐提高真空度。
(5)高真空度：8L真空泵开0.5hr后，转换30L真空泵，升温升至240℃。
(6)观察丁二醇出液，真空度保持100Pa以内，控制搅拌电流，加热出料口。
(7)关真空泵，通N2，出料。
按上述原料配方及制备工艺而制成的聚酯弹性体，再与聚酯树脂进行共混改性制成改性聚酯合金，挤包在铜导体上，就形成内两层改性聚酯绝缘线，外层再挤包聚酰胺树脂就制成三层绝缘线。
实施例4
用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体，该聚酯弹性体包括以下组分及重量百分含量：
Figure B2009101956011D0000051
Figure B2009101956011D0000061
按照上述配比，以对苯二甲酸二甲酯、丁二醇、聚醚为起始物，采用酯交换及当量熔解缩聚，得到无规嵌段聚酯-聚醚共聚物，其结构表示如下：
具备方法步骤如下：
(1)在酯交换釜中，在80℃，加入对苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四亚甲基醚(PTMG)和经乳化搅拌后的有机化粘土(MMT)和丁二醇(BD)悬浮液，所述的有机体粘土(MMT)在105℃烘8hr后使用，最后加入钛酸丁酯、醋酸镁、硫酸亚铁和抗氧剂，在N2保护下缓慢加热至160℃开始搅拌，逐渐提高200℃，反应2nv，得到熔融体，当蒸出的甲醇量为理论计算量的80％时，酯交换完成；
(2)放料至缩聚釜，继续加热至230℃，经两次减压至100Pa内后缩聚2hr，即可得到熔体指数MI(8/10min)在15～40之间的聚酯弹性体。
实施例5
用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体，该聚酯弹性体包括以下组分及重量百分含量：
Figure B2009101956011D0000063
按照上述配比，以对苯二甲酸二甲酯、丁二醇、聚醚为起始物，采用酯交换及当量熔解缩聚，得到无规嵌段聚酯-聚醚共聚物，其结构表示如下：
Figure B2009101956011D0000071
具备方法步骤如下：
(1)在酯交换釜中，在100℃，加入对苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四亚甲基醚(PTMG)和经乳化搅拌后的有机化粘土(MMT)和丁二醇(BD)悬浮液，所述的有机体粘土(MMT)在105℃烘8hr后使用，最后加入钛酸丁酯、醋酸镁、硫酸亚铁和抗氧剂，在N2保护下缓慢加热至200℃开始搅拌，逐渐提高230℃，反应2.5nv，得到熔融体，当蒸出的甲醇量为理论计算量的90％时，酯交换完成；
(2)放料至缩聚釜，继续加热至240℃，经两次减压至100Pa内后缩聚3hr，即可得到熔体指数MI(8/10min)在15～40之间的聚酯弹性体。

Claims (8)

1.用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体，其特征在于，该聚酯弹性体包括以下组分及重量百分含量：
2.根据权利要求1所述的用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体，其特征在于，所述对苯二甲酸二甲酯(DMT)为聚合级对苯二甲酸二甲酯。
3.根据权利要求1所述的用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体，其特征在于，所述丁二醇(BD)为1，4-丁二醇。
4.根据权利要求1所述的用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体，其特征在于，所述聚四亚甲基醚(PTMG)的分子量为2000。
5.根据权利要求1所述的用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体，其特征在于，所述有机化粘土(MMT)为纳米SiO2或纳米CaCo3；
6.根据权利要求1所述的用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体，其特征在于，所述抗氧剂1010为四【β-(3，5一二叔丁基-4-轻基苯基丙酸)】季戊四醇酯。
7.一种如权利要求1所述的用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体的制造方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤：
(1)在酯交换釜中，在80-100℃，加入对苯二甲酸二甲酯(DMT)、聚四亚甲基醚(PTMG)和经乳化搅拌后的有机化粘土(MMT)和丁二醇(BD)悬浮液，最后加入钛酸丁酯、醋酸镁、硫酸亚铁和抗氧剂，在N2保护下缓慢加热至160-200℃开始搅拌，逐渐提高200-230℃，反应2～2.5nv，得到熔融体，当蒸出的甲醇量为理论计算量的80～90％时，酯交换完成；
(2)放料至缩聚釜，继续加热至230-240℃，经两次减压至100Pa内后缩聚2～3hr，即可得到熔体指数MI(8/10min)在15～40之间的聚酯弹性体。
8.根据权利要求7所述的用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体的制造方法，其特征在于，所述的有机体粘土(MMT)在105℃烘8hr后使用。
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