CN109438683A - 一种聚酯弹性体及其制备方法 - Google Patents

一种聚酯弹性体及其制备方法 Download PDF

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刘若望
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Abstract

本发明公开了一种聚酯弹性体及其制备方法，以含羧基化合物为主要材料，通过聚合物多元醇和小分子多元醇的加入，一方面提供了粘度，另一方面会与含羧基化合物发生化学反应，产生较长的分子链段，大大提高本发明的分子量；由于在聚合反应时会产生小分子水或者醇，本发明通过加入吸附剂来吸附这些小分子水或者醇，吸附剂为负载有二环己基碳二亚胺的介孔分子筛，该吸附剂能够长时间得吸附小分子水或者醇；同时还加入了调和剂来提高吸附剂与其他物质间的协同性，使得本发明不需要使用高压真空设备，只需要在普通的真空设备下就能使弹性体的分子量达到20000‑30000Da，该弹性体具有较大的弹性模量和回弹力，生产成本、能耗较低，利于可持续发展。

Description

一种聚酯弹性体及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，更具体的说是涉及一种聚酯弹性体及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体(TPEE)，又称人造橡胶或合成橡胶，其具有耐热性高、反复疲劳特性优、性质强韧、及低温挠曲性佳等优点，是重要的高分子工程材料。此外，TPEE的耐荷重大、回弹性高、且耐油/耐药品/耐化学溶剂性佳，TPEE主要用于汽车零件、液压软管、鞋材、消音齿轮、电梯滑道以及化工设备管道阀件中的防腐耐磨耐高低温材料等。TPEE在加工应用上，可用标准的热塑性塑料加工设备和工艺进行加工成型，如挤出、注射、吹塑等。TPEE不需硫化即可制备生产橡胶制品，使生产效率提高。
在聚酯弹性体合成过程中，会产生一些副产物，如水或者小分子醇，这些副产物会影响反应物聚合，影响弹性体的分子量；为了使弹性体具有较大的分子量(20000-30000Da)，在实际生产中会用高真空设备(真空度达到10-1-10-6Pa)来脱除这些副产物水或小分子醇，但这导致了生产成本、能耗的大大升高，不利于可持续发展。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚酯弹性体及其制备方法，该制备方法在真空度为100-200Pa的真空度下就能制备出分子量达到20000-30000Da的聚酯弹性体，生产成本较低。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:一种聚酯弹性体，其特征在于：包括下列重量份物质组成:
含羧基化合物100-120份；
聚合物多元醇30-50份；
小分子多元醇10-20份；
吸附剂0.1-0.5份；
调和剂1-3份；
所述吸附剂为负载二环己基碳二亚胺的介孔分子筛。
作为本发明的进一步改进，所述分子筛的制备方法包括以下步骤：
S1:称取10克十六烷基三甲基溴化铵溶解在100克去离子水中，得到溶液A；
S2:量取20-25克的水玻璃，往溶液A中缓慢加入水玻璃，得到凝胶B；
S3:用0.5mol/L的盐酸调节凝胶B的pH到9-10，室温下磁力搅拌4h，得到混合液C；
S4:将上述混合液C倒入聚四氟乙烯反应釜中，在120℃下，晶化36h；
S5:晶化后的混合液用去离子水洗涤3-5次，抽滤，干燥，得到白色粉末；
S6:把S5得到的白色粉末置于箱式电阻炉中，在箱式电阻炉中经两步法锻烧，先缓慢升温至300℃，然后保温3h后，再缓慢升温至600-700℃，保温4h，得到介孔分子筛。
作为本发明的进一步改进，所述吸附剂的制备方法为
首先将二环己基碳二亚胺溶解在苯、丙酮混合溶剂中配成5-10％浓度的溶液，然后向溶液中加入介孔分子筛，加入量按照重量比，溶液：介孔分子筛＝10:1的比例，经过搅拌混合均匀，放入100℃的烘箱热处理3.5小时，得到吸附剂。
作为本发明的进一步改进，所述调和剂为4-(三甲基硅氧基)-3-戊烯-2-酮、乙二醇双(3-胺丙基)醚和2-氨基-4-甲基苯乙醚的混合物，其质量比为4:1:1。
作为本发明的进一步改进，所述含羧基化合物为对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯中的至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述所述含羧基化合物为对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯的混合物，其质量比为3:1:2。
作为本发明的进一步改进，所述聚合物多元醇为聚乙二醇或聚丙二醇或聚四氢呋喃中的任意一种。
作为本发明的进一步改进，所述小分子多元醇为1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇中的至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述小分子多元醇为1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇的混合物，其质量比为3:2:1。
作为本发明的进一步改进，一种聚酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：先将含羧基化合物、聚合物多元醇放入反应容器内进行混合，以200-300rad/min的转速进行搅拌混合，在100-120摄氏度的温度下反应1-2h；步骤二：接着将小分子多远醇、吸附剂和调和剂加入反应容器内混合，同时加反应容器内的真空度抽成100-200Pa,在温度150-200摄氏度下，反应2-4小时，形成聚酯弹性体。
本发明的有益效果：整个弹性体的主体为含羧基化合物、聚合物多元醇和小分子多元醇的聚合物，通过以含羧基化合物为主要材料，通过的聚合物多元醇和小分子多元醇加入，一方面可以提供粘度，其中小分子多元醇提供柔性链段，另一方面会与含羧基化合物发生化学反应，产生较长的分子链段，大大提高本发明的分子量，使得本发明制备的弹性体具有一定的弹性模量和回弹力；其中含羧基化合物的选择上优选了质量比为3:1:2的对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯的混合物，这样能够起到调节整个聚合物分子的链段的作用；
在小分子多元醇的选择上优选了质量比为3:2:1的1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇的混合物，这样可以通过不同链段的小分子多元醇物质来调节整个聚合物的结构；
在含羧基化合物和小分子多元醇均优选的情况下，可以产生协同效果，使得本发明弹性体的弹性模量进一步提高。
作为本发明的关键，由于在聚合反应时会产生小分子水或者醇这些副产物，通过加入吸附剂来吸附这些副产物，本发明中吸附剂为负载有二环己基碳二亚胺的介孔分子筛，其中二环己基碳二亚胺自身具有一定吸水作用，但随着时间的推移，吸水效果会快速变差；通过将二环己基碳二亚胺负载在自制的介孔分子筛上，两者具有较好的协同作用，通过在较长时间来吸附小分子水或者醇，具有很强的吸附作用。
但仅仅是吸附剂的简单加入，与含羧基化合物、聚合物多元醇相互之间会产生不良反应，无法将效果发挥到最佳，而本发明解决的这个问题的方案，加入调和剂，在调和剂上选择了4-(三甲基硅氧基)-3-戊烯-2-酮、乙二醇双(3-胺丙基)醚和2-氨基-4-甲基苯乙醚的混合物，调和剂的作用下，能够提高吸附剂与含羧基化合物、聚合物多元醇之间的协同性。最终在真空度为100-200Pa的真空度下就能制备出分子量达到20000-30000Da的聚酯弹性体，不需要高压真空设备，生产成本较低，且制备出的弹性体具有较大的弹性模量和回弹力。
具体实施方式
实施例1：
一种聚酯弹性体，包括下列重量份物质组成:
含羧基化合物100份；
聚合物多元醇30份；
小分子多元醇12份；
吸附剂0.2份；
调和剂1份；
所述吸附剂为负载二环己基碳二亚胺的介孔分子筛。
所述分子筛的制备方法包括以下步骤：
S1:称取10克十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶解在100克去离子水中，得到溶液A；
S2:量取23克的水玻璃，往溶液A中缓慢加入水玻璃，得到凝胶B；
S3:用0.5mol/L的盐酸调节凝胶B的pH到9-10，室温下磁力搅拌4h，得到混合液C；
S4:将上述混合液C倒入聚四氟乙烯反应釜中，在120℃下，晶化36h；
S5:晶化后的混合液用去离子水洗涤3-5次，抽滤，干燥，得到白色粉末；
S6:把S5得到的白色粉末置于箱式电阻炉中，在箱式电阻炉中经两步法锻烧，先缓慢升温至300℃，然后保温3h后，再缓慢升温至650℃，保温4h，得到介孔分子筛。
所述吸附剂的制备方法为首先将二环己基碳二亚胺溶解在苯、丙酮混合溶剂中配成5-10％浓度的溶液，然后向溶液中加入介孔分子筛，加入量按照重量比，溶液：介孔分子筛＝10:1的比例，经过搅拌混合均匀，放入100℃的烘箱热处理3.5小时，得到吸附剂。
所述调和剂为4-(三甲基硅氧基)-3-戊烯-2-酮、乙二醇双(3-胺丙基)醚和2-氨基-4-甲基苯乙醚的混合物，其质量比为4:1:1。
所述含羧基化合物为对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯的混合物，其质量比为3:1:2。
所述聚合物多元醇为聚乙二醇。
所述小分子多元醇为1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇的混合物，其质量比为3:2:1。
一种聚酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照设定的重量份配备原料，先将含羧基化合物、聚合物多元醇放入反应容器内进行混合，以200rad/min的转速进行搅拌混合，在100摄氏度的温度下反应1.5h；
步骤二：接着将小分子多远醇、吸附剂和调和剂加入反应容器内混合，同时加反应容器内的真空度抽成100-200Pa,在温度150摄氏度下，反应3小时，形成聚酯弹性体。
实施例2：
一种聚酯弹性体，包括下列重量份物质组成:
含羧基化合物110份；
聚合物多元醇40份；
小分子多元醇15份；
吸附剂0.3份；
调和剂2份；
所述吸附剂为负载二环己基碳二亚胺的介孔分子筛。
所述分子筛的制备方法包括以下步骤：
S1:称取10克十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶解在100克去离子水中，得到溶液A；
S2:量取23克的水玻璃，往溶液A中缓慢加入水玻璃，得到凝胶B；
S3:用0.5mol/L的盐酸调节凝胶B的pH到9-10，室温下磁力搅拌4h，得到混合液C；
S4:将上述混合液C倒入聚四氟乙烯反应釜中，在120℃下，晶化36h；
S5:晶化后的混合液用去离子水洗涤3-5次，抽滤，干燥，得到白色粉末；
S6:把S5得到的白色粉末置于箱式电阻炉中，在箱式电阻炉中经两步法锻烧，先缓慢升温至300℃，然后保温3h后，再缓慢升温至650℃，保温4h，得到介孔分子筛。
所述吸附剂的制备方法为首先将二环己基碳二亚胺溶解在苯、丙酮混合溶剂中配成5-10％浓度的溶液，然后向溶液中加入介孔分子筛，加入量按照重量比，溶液：介孔分子筛＝10:1的比例，经过搅拌混合均匀，放入100℃的烘箱热处理3.5小时，得到吸附剂。
所述调和剂为4-(三甲基硅氧基)-3-戊烯-2-酮、乙二醇双(3-胺丙基)醚和2-氨基-4-甲基苯乙醚的混合物，其质量比为4:1:1。
所述含羧基化合物为对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯的混合物，其质量比为3:1:2。
所述聚合物多元醇为聚四氢呋喃。
所述小分子多元醇为1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇的混合物，其质量比为3:2:1。
一种聚酯弹性体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：按照设定的重量份配备原料，先将含羧基化合物、聚合物多元醇放入反应容器内进行混合，以250rad/min的转速进行搅拌混合，在110摄氏度的温度下反应1.5h；
步骤二：接着将小分子多远醇、吸附剂和调和剂加入反应容器内混合，同时加反应容器内的真空度抽成100-200Pa,在温度180摄氏度下，反应3小时，形成聚酯弹性体。
实施例3：
一种聚酯弹性体，包括下列重量份物质组成:
含羧基化合物120份；
聚合物多元醇50份；
小分子多元醇18份；
吸附剂0.5份；
调和剂3份；
所述吸附剂为负载二环己基碳二亚胺的介孔分子筛。
所述分子筛的制备方法包括以下步骤：
S1:称取10克十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶解在100克去离子水中，得到溶液A；
S2:量取23克的水玻璃，往溶液A中缓慢加入水玻璃，得到凝胶B；
S3:用0.5mol/L的盐酸调节凝胶B的pH到9-10，室温下磁力搅拌4h，得到混合液C；
S4:将上述混合液C倒入聚四氟乙烯反应釜中，在120℃下，晶化36h；
S5:晶化后的混合液用去离子水洗涤3-5次，抽滤，干燥，得到白色粉末；
S6:把S5得到的白色粉末置于箱式电阻炉中，在箱式电阻炉中经两步法锻烧，先缓慢升温至300℃，然后保温3h后，再缓慢升温至650℃，保温4h，得到介孔分子筛。
所述吸附剂的制备方法为首先将二环己基碳二亚胺溶解在苯、丙酮混合溶剂中配成5-10％浓度的溶液，然后向溶液中加入介孔分子筛，加入量按照重量比，溶液：介孔分子筛＝10:1的比例，经过搅拌混合均匀，放入100℃的烘箱热处理3.5小时，得到吸附剂。
所述调和剂为4-(三甲基硅氧基)-3-戊烯-2-酮、乙二醇双(3-胺丙基)醚和2-氨基-4-甲基苯乙醚的混合物，其质量比为4:1:1。
所述含羧基化合物为对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯的混合物，其质量比为3:1:2。
所述聚合物多元醇为聚丙二醇。
所述小分子多元醇为1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇的混合物，其质量比为3:2:1。
一种聚酯弹性体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：按照设定的重量份配备原料，先将含羧基化合物、聚合物多元醇放入反应容器内进行混合，以200-300rad/min的转速进行搅拌混合，在100-120摄氏度的温度下反应1-2h；
步骤二：接着将小分子多远醇、吸附剂和调和剂加入反应容器内混合，同时加反应容器内的真空度抽成100-200Pa,在温度150-200摄氏度下，反应2-4小时，形成聚酯弹性体。
对比例1：
一种聚酯弹性体，包括下列重量份物质组成:
含羧基化合物110份；
聚合物多元醇40份；
小分子多元醇15份；
吸附剂0.3份；
调和剂2份；
所述吸附剂为二环己基碳二亚胺。
所述调和剂为4-(三甲基硅氧基)-3-戊烯-2-酮、乙二醇双(3-胺丙基)醚和2-氨基-4-甲基苯乙醚的混合物，其质量比为4:1:1。
所述含羧基化合物为对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯的混合物，其质量比为3:1:2。
所述聚合物多元醇为聚四氢呋喃。
所述小分子多元醇为1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇的混合物，其质量比为3:2:1。
一种聚酯弹性体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：按照设定的重量份配备原料，先将含羧基化合物、聚合物多元醇放入反应容器内进行混合，以250rad/min的转速进行搅拌混合，在110摄氏度的温度下反应1.5h；
步骤二：接着将小分子多远醇、吸附剂和调和剂加入反应容器内混合，同时加反应容器内的真空度抽成100-200Pa,在温度180摄氏度下，反应3小时，形成聚酯弹性体。
对比例2：
一种聚酯弹性体，包括下列重量份物质组成:
含羧基化合物110份；
聚合物多元醇40份；
小分子多元醇15份；
吸附剂0.3份；
调和剂2份；
所述吸附剂为4A分子筛。
所述调和剂为4-(三甲基硅氧基)-3-戊烯-2-酮、乙二醇双(3-胺丙基)醚和2-氨基-4-甲基苯乙醚的混合物，其质量比为4:1:1。
所述含羧基化合物为对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯的混合物，其质量比为3:1:2。
所述聚合物多元醇为聚四氢呋喃。
所述小分子多元醇为1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇的混合物，其质量比为3:2:1。
一种聚酯弹性体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：按照设定的重量份配备原料，先将含羧基化合物、聚合物多元醇放入反应容器内进行混合，以250rad/min的转速进行搅拌混合，在110摄氏度的温度下反应1.5h；
步骤二：接着将小分子多远醇、吸附剂和调和剂加入反应容器内混合，同时加反应容器内的真空度抽成100-200Pa,在温度180摄氏度下，反应3小时，形成聚酯弹性体。
对比例3：
一种聚酯弹性体，包括下列重量份物质组成:
含羧基化合物110份；
聚合物多元醇40份；
小分子多元醇15份；
吸附剂0.3份；
所述吸附剂为负载二环己基碳二亚胺的介孔分子筛。
所述分子筛的制备方法包括以下步骤：
S1:称取10克十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶解在100克去离子水中，得到溶液A；
S2:量取23克水玻璃，往溶液A中缓慢加入水玻璃，得到凝胶B；
S3:用0.5mol/L的盐酸调节凝胶B的pH到9-10，室温下磁力搅拌4h，得到混合液C；
S4:将上述混合液C倒入聚四氟乙烯反应釜中，在120℃下，晶化36h；
S5:晶化后的混合液用去离子水洗涤3-5次，抽滤，干燥，得到白色粉末；
S6:把S5得到的白色粉末置于箱式电阻炉中，在箱式电阻炉中经两步法锻烧，先缓慢升温至300℃，然后保温3h后，再缓慢升温至650℃，保温4h，得到介孔分子筛。
所述吸附剂的制备方法为首先将二环己基碳二亚胺溶解在苯、丙酮混合溶剂中配成5-10％浓度的溶液，然后向溶液中加入介孔分子筛，加入量按照重量比，溶液：介孔分子筛＝10:1的比例，经过搅拌混合均匀，放入100℃的烘箱热处理3.5小时，得到吸附剂。
所述含羧基化合物为对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯的混合物，其质量比为3:1:2。
所述聚合物多元醇为聚四氢呋喃。
所述小分子多元醇为1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇的混合物，其质量比为3:2:1。
一种聚酯弹性体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：按照设定的重量份配备原料，先将含羧基化合物、聚合物多元醇放入反应容器内进行混合，以250rad/min的转速进行搅拌混合，在110摄氏度的温度下反应1.5h；
步骤二：接着将小分子多远醇、吸附剂加入反应容器内混合，同时加反应容器内的真空度抽成100-200Pa,在温度180摄氏度下，反应3小时，形成聚酯弹性体。采用PL-120型凝胶色谱仪，以色谱纯间甲酚为流动相，采用PLgel 5μMIXEDC-C色谱柱，测试温度100℃，流速0.5mL/min；测试各试样的分子量。
试样 分子量/Da
实施例1 22000
实施例2 25000
实施例3 28500
对比例1 10000
对比例2 12000
对比例3 15000
根据ASTM D2632标准进行检测各试样的回弹力；
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
回弹力 72％ 75％ 73％ 50％ 55％ 61％
根据HG/T 3321-2012标准制备试样，并检测各试样的弹性模量
在本发明中，整个弹性体的主体为含羧基化合物、聚合物多元醇和小分子多元醇的聚合物，通过以含羧基化合物为主要材料，通过的聚合物多元醇和小分子多元醇加入，一方面可以提供粘度，其中小分子多元醇提供柔性链段，另一方面会与含羧基化合物发生化学反应，产生较长的分子链段，大大提高本发明的分子量，使得本发明制备的弹性体具有一定的弹性模量和回弹力；其中含羧基化合物的选择上优选了质量比为3:1:2的对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯的混合物，这样能够起到调节整个聚合物分子的链段的作用；
在小分子多元醇的选择上优选了质量比为3:2:1的1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇的混合物，这样可以通过不同链段的小分子多元醇物质来调节整个聚合物的结构；
在含羧基化合物和小分子多元醇均优选的情况下，可以产生协同效果，使得本发明弹性体的弹性模量进一步提高。
作为本发明的关键，由于在聚合反应时会产生小分子水或者醇这些副产物，通过加入吸附剂来吸附这些副产物，本发明中吸附剂为负载有二环己基碳二亚胺的介孔分子筛，其中二环己基碳二亚胺自身具有一定吸水作用，但随着时间的推移，吸水效果会快速变差；通过将二环己基碳二亚胺负载在自制的介孔分子筛上，两者具有较好的协同作用，通过在较长时间来吸附小分子水或者醇，具有很强的吸附作用；提高聚合程度。
但仅仅是吸附剂的简单加入，与含羧基化合物、聚合物多元醇相互之间会产生不良反应，无法将效果发挥到最佳，而本发明解决的这个问题的方案，加入调和剂，在调和剂上选择了4-(三甲基硅氧基)-3-戊烯-2-酮、乙二醇双(3-胺丙基)醚和2-氨基-4-甲基苯乙醚的混合物，调和剂的作用下，能够提高吸附剂与含羧基化合物、聚合物多元醇之间的协同性。最终在真空度为100-200Pa的真空度下就能制备出分子量达到20000-30000Da的聚酯弹性体，不需要使用高压真空设备，只需要在普通的真空设备下就能完成，生产成本、能耗较低，利于可持续发展，且制备出的弹性体具有较大的弹性模量和回弹力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚酯弹性体，其特征在于：包括下列重量份物质组成:
含羧基化合物100-120份；
聚合物多元醇30-50份；
小分子多元醇10-20份；
吸附剂0.1-0.5份；
调和剂1-3份；
所述吸附剂为负载二环己基碳二亚胺的介孔分子筛。
2.根据权利要求1所述的一种聚酯弹性体，其特征在于：所述分子筛的制备方法包括以下步骤：
S1:称取10克十六烷基三甲基溴化铵溶解在100克去离子水中，得到溶液A；
S2:量取20-25克的水玻璃，往溶液A中缓慢加入水玻璃，得到凝胶B；
S3:用0.5mol/L的盐酸调节凝胶B的pH到9-10，室温下磁力搅拌4h，得到混合液C；
S4:将上述混合液C倒入聚四氟乙烯反应釜中，在120℃下，晶化36h；
S5:晶化后的混合液用去离子水洗涤3-5次，抽滤，干燥，得到白色粉末；
S6:把S5得到的白色粉末置于箱式电阻炉中，在箱式电阻炉中经两步法锻烧，先缓慢升温至300℃，然后保温3h后，再缓慢升温至600-700℃，保温4h，得到介孔分子筛。
3.根据权利要求2所述的一种聚酯弹性体，其特征在于：所述吸附剂的制备方法为
首先将二环己基碳二亚胺溶解在苯、丙酮混合溶剂中配成5-10％浓度的溶液，然后向溶液中加入介孔分子筛，加入量按照重量比，溶液：介孔分子筛＝10:1的比例，经过搅拌混合均匀，放入100℃的烘箱热处理3.5小时，得到吸附剂。
4.根据权利要求1所述的一种聚酯弹性体，其特征在于：所述调和剂为4-(三甲基硅氧基)-3-戊烯-2-酮、乙二醇双(3-胺丙基)醚和2-氨基-4-甲基苯乙醚的混合物，其质量比为4:1:1。
5.根据权利要求1所述的一种聚酯弹性体，其特征在于：所述含羧基化合物为对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种聚酯弹性体，其特征在于：所述含羧基化合物为对苯二甲酸乙二醇酯、三甘醇二乙酸酯和2-丁烯-1,4-二醇双丁酸酯的混合物，其质量比为3:1:2。
7.根据权利要求1所述的一种聚酯弹性体，其特征在于：所述聚合物多元醇为聚乙二醇或聚丙二醇或聚四氢呋喃中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种聚酯弹性体，其特征在于：所述小分子多元醇为1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的一种聚酯弹性体，其特征在于：所述小分子多元醇为1,4-丁二醇、2,4-戊二醇和季戊四醇的混合物，其质量比为3:2:1。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的一种聚酯弹性体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：按照设定的重量份配备原料，先将含羧基化合物、聚合物多元醇放入反应容器内进行混合，以200-300rad/min的转速进行搅拌混合，在100-120摄氏度的温度下反应1-2h；
步骤二：接着将小分子多远醇、吸附剂和调和剂加入反应容器内混合，同时加反应容器内的真空度抽成100-200Pa,在温度150-200摄氏度下，反应2-4小时，形成聚酯弹性体。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4252917A (en) * 1977-09-22 1981-02-24 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Hydrophilic polymer and process for producing the same
CN102020764A (zh) * 2009-09-11 2011-04-20 上海川叶电子科技有限公司 用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体及其制造方法
CN102093545A (zh) * 2009-12-14 2011-06-15 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 基于聚对苯二甲酸2-甲基-1,3-丙二醇酯及其共聚酯弹性体的制备方法
CN102101913A (zh) * 2009-12-16 2011-06-22 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种聚对苯二甲酸1，2-丙二醇共聚酯弹性体的制备方法
CN102115532A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种具有高熔体强度的聚酯弹性体泡沫材料及其制备方法
CN102115529A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种可生物降解芳香族聚酯弹性体及其制备方法
JP5169437B2 (ja) * 2007-04-24 2013-03-27 東洋紡株式会社 ポリエステルエラストマー組成物及びその用途、並びにポリエステルエラストマー組成物の製造方法
CN102115530B (zh) * 2009-12-30 2013-06-12 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种聚酯-醚弹性体/碳纳米管复合材料的制备方法
CN103570928A (zh) * 2013-10-15 2014-02-12 南京聚隆科技股份有限公司 一种改性热塑性聚酯弹性体及其制备方法
CN103642019A (zh) * 2013-11-21 2014-03-19 金发科技股份有限公司 一种高回弹性聚酯弹性体及其制备方法
CN204676206U (zh) * 2015-05-25 2015-09-30 四川大学 一种聚酯弹性体/pet复合弹性纤维
CN105622906A (zh) * 2014-11-03 2016-06-01 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 热塑性聚酯弹性体及其制备方法与应用
CN105732967A (zh) * 2016-03-07 2016-07-06 美瑞新材料股份有限公司 一种扩链法制备热塑性共聚酯弹性体的方法
CN106543477A (zh) * 2016-10-14 2017-03-29 温州大学 一种分子筛负载锡型复合钙锌热稳定剂及其制备方法
CN108059715A (zh) * 2017-12-21 2018-05-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种热塑性聚酯弹性体及其制备方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4252917A (en) * 1977-09-22 1981-02-24 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Hydrophilic polymer and process for producing the same
JP5169437B2 (ja) * 2007-04-24 2013-03-27 東洋紡株式会社 ポリエステルエラストマー組成物及びその用途、並びにポリエステルエラストマー組成物の製造方法
CN102020764A (zh) * 2009-09-11 2011-04-20 上海川叶电子科技有限公司 用于三层绝缘线聚酯改性的聚酯弹性体及其制造方法
CN102093545A (zh) * 2009-12-14 2011-06-15 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 基于聚对苯二甲酸2-甲基-1,3-丙二醇酯及其共聚酯弹性体的制备方法
CN102101913A (zh) * 2009-12-16 2011-06-22 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种聚对苯二甲酸1，2-丙二醇共聚酯弹性体的制备方法
CN102115529A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种可生物降解芳香族聚酯弹性体及其制备方法
CN102115532A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种具有高熔体强度的聚酯弹性体泡沫材料及其制备方法
CN102115530B (zh) * 2009-12-30 2013-06-12 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种聚酯-醚弹性体/碳纳米管复合材料的制备方法
CN103570928A (zh) * 2013-10-15 2014-02-12 南京聚隆科技股份有限公司 一种改性热塑性聚酯弹性体及其制备方法
CN103642019A (zh) * 2013-11-21 2014-03-19 金发科技股份有限公司 一种高回弹性聚酯弹性体及其制备方法
CN105622906A (zh) * 2014-11-03 2016-06-01 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 热塑性聚酯弹性体及其制备方法与应用
CN204676206U (zh) * 2015-05-25 2015-09-30 四川大学 一种聚酯弹性体/pet复合弹性纤维
CN105732967A (zh) * 2016-03-07 2016-07-06 美瑞新材料股份有限公司 一种扩链法制备热塑性共聚酯弹性体的方法
CN106543477A (zh) * 2016-10-14 2017-03-29 温州大学 一种分子筛负载锡型复合钙锌热稳定剂及其制备方法
CN108059715A (zh) * 2017-12-21 2018-05-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种热塑性聚酯弹性体及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于威廉: "《高分子电介质化学》", 31 July 1980, 机械工业出版社 *
兰州化学工业公司组织编著: "《合成橡胶工业手册》", 31 December 1991, 化学工业出版社 *
祝爱兰: ""热塑性聚酯弹性体的研究"", 《金山油化纤》 *

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