CN114773585B - 一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法 - Google Patents
一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114773585B CN114773585B CN202210464593.1A CN202210464593A CN114773585B CN 114773585 B CN114773585 B CN 114773585B CN 202210464593 A CN202210464593 A CN 202210464593A CN 114773585 B CN114773585 B CN 114773585B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molecular weight
- polymer
- elastic material
- polyether ester
- degradable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G63/695—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/66—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/78—Preparation processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
本发明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‑羟基丁二酸、松香酸为原料，进行缩合联聚合反应制备得到。本发明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。
Description
技术领域
本发明涉及一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法，属于弹性材料技术领域。
背景技术
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。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明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。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：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-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。
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。
优选地，所述改性聚硅氧烷的结构式为
其中，n为2～5。
本发明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。
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。
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。
本发明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：
(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；
(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-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-羟基丁二酸的摩尔比为1:1；
(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；
(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。
其中，上述所有的缩合聚合反应在氮气下进行。
其中，所述催化剂A为钛酸正丁酯或钛酸四异丙酯的一种。
本发明的有益效果：本发明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-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；本发明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％；本发明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
图1为本发明的实施例5弹性体材料制成的成型产品图；
图2为本发明的透气性能图。
具体实施方式
为了对本发明作出更加清楚完整地说明，下面用具体实施例说明本发明，但并不是对发明的限制。
实施例1改性聚硅氧烷的制备方法
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
实施例2改性聚硅氧烷的制备方法
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。
实施例3改性聚硅氧烷的制备方法
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。
实施例4改性聚硅氧烷的制备方法
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3.5g对甲基苯磺酸，搅拌，再加入40.56g分子量780的双乙烯基聚氧硅烷，其结构式为
n＝5，加热至240℃进行加成反应，反应4h，加入正己烷搅拌分离沉淀，得到分子量1385的改性聚硅氧烷。
实施例5可降解聚醚酯弹性材料的制备方法
具体步骤：(1)在500ml的烧瓶中，充入氮气，加入15.76g分子量为394的聚四氢呋喃醚二醇加热至220℃下，加入4g钛酸正丁酯，搅拌，加入42.68g实施例1的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应2h，得到57.01g分子量为2868的聚合物A，该聚合物A的结构式为
(2)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将17.96g分子量为898的聚四氢呋喃醚二醇加热至220℃下，搅拌，加入4g钛酸正丁酯，加入2.68g的2-羟基丁二酸，缩合聚合反应1h，得到19.85分子量为4998的聚合物B，该聚合物B的结构式为
k＝12，z＝5；
(3)在500ml的烧瓶中，充入氮气，加入37.24g分子量为1330的聚四氢呋喃醚二醇加热至220℃下，加入4.5g钛酸正丁酯，搅拌，加入29.88g实施例1的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应2.5h，获得65.96g分子量为16545的聚合物C，该聚合物C的结构式为
(4)在500ml的烧瓶中，充入氮气，取上述的56.86g聚合物A、19.82g聚合物B、65.6g聚合物C、5.998g松香酸在220℃下混合，加入10g钛酸正丁酯，搅拌，缩合聚合反应1h，获得147.15g分子量为25798的可降解聚醚酯弹性材料，所述可降解聚醚酯弹性材料的结构式为
n＝2，m＝18，k＝12，p＝5，x＝7，y＝2，z＝5，R1、R2为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为5。
实施例6可降解聚醚酯弹性材料的制备方法
具体步骤：(1)在500ml的烧瓶中，充入氮气，加入43.04g分子量为538的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，加入5.5g钛酸四异丙酯，搅拌，加入93.84g实施例2的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应3h，得到133.98g分子量为6718的聚合物A；
(2)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将22.28g分子量为1114的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，搅拌，加入3.5g钛酸四异丙酯，加入2.68g的2-羟基丁二酸，缩合聚合反应2h，得到24.21g分子量为4866的聚合物B；
(3)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将64.72g分子量为1618的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，加入6.5g钛酸四异丙酯，搅拌，加入46.92g实施例2的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应4h，获得110.03g分子量为22058的聚合物C；
(4)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将上述的133.6g聚合物A、22.18g聚合物B、109.6g聚合物C、6.02g松香酸在230℃下混合，加入9.5g钛酸四异丙酯，搅拌，缩合聚合反应2h，获得271.52g分子量为54898的可降解聚醚酯弹性材料，所述可降解聚醚酯弹性材料的结构式为
n＝3，m＝22，k＝15，p＝7，x＝8，y＝4，z＝4，R1、R2为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为4。
实施例7可降解聚醚酯弹性材料的制备方法
具体步骤：(1)在500ml的烧瓶中，充入氮气，加入32.28g分子量为538的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，加入5.5g钛酸四异丙酯，搅拌，加入70.38g实施例2的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应3h，得到100.22g分子量为5043的聚合物A；
(2)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将22.28g分子量为1114的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，搅拌，加入3.5g钛酸四异丙酯，加入2.68g的2-羟基丁二酸，缩合聚合反应2h，得到24.13g分子量为6078的聚合物B；
(3)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将51.776g分子量为1618的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，加入7g钛酸四异丙酯，搅拌，加入37.536g实施例2的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应4h，获得87.96g分子量为22058的聚合物C；
(4)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将上述的99.93g聚合物A、24.09g聚合物B、87.41g聚合物C、5.994g松香酸在230℃下混合，加入9.5g钛酸四异丙酯，搅拌，缩合聚合反应2h，获得216.28g分子量为54738的可降解聚醚酯弹性材料，所述可降解聚醚酯弹性材料的结构式为
n＝3，m＝22，k＝15，p＝7，x＝8，y＝3，z＝5，R1、R2为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为5。
实施例8可降解聚醚酯弹性材料的制备方法
具体步骤：(1)在500ml的烧瓶中，充入氮气，加入37.37g分子量为754的聚四氢呋喃醚二醇加热至240℃下，加入3.4g钛酸正丁酯，搅拌，加入63.95g实施例3的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应4h，得到99.98g分子量为10003的聚合物A；
(2)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将13.3g分子量为1330的聚四氢呋喃醚二醇加热至240℃下，搅拌，加入2.5g钛酸正丁酯，加入1.34g的2-羟基丁二酸，缩合聚合反应3h，得到14.27g分子量为7158的聚合物B；
(3)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将51.08g分子量为2554的聚四氢呋喃醚二醇加热至240℃下，加入5g钛酸正丁酯，搅拌，加入25.58g实施例3的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应5h，获得75.72g分子量为25487的聚合物C；
(4)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将上述的99.53g聚合物A、14.24g聚合物B、75.6g聚合物C、3.01g松香酸在240℃下混合，加入钛酸正丁酯或钛酸四异丙酯，搅拌，缩合聚合反应2h，获得191.25g分子量为96548的可降解聚醚酯弹性材料，所述可降解聚醚酯弹性材料的结构式为
n＝4，m＝35，k＝18，p＝10，x＝10，y＝5，z＝5，R1、R2为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为5。
实施例9可降解聚醚酯弹性材料的制备方法
具体步骤：(1)在500ml的烧瓶中，充入氮气，加入30.16g分子量为754的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，加入4g钛酸四异丙酯，搅拌，加入55.4g实施例4的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应3h，得到83.85g分子量为8430的聚合物A；
(2)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将18.34g分子量为1834的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，搅拌，加入4g钛酸四异丙酯，加入1.34g的2-羟基丁二酸，缩合聚合反应2h，得到19.59g分子量为9840的聚合物B；
(3)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将45.972g分子量为2554的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，加入8g钛酸四异丙酯，搅拌，加入24.93g实施例4的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应3.5h，获得69.92g分子量为35145的聚合物C；
(4)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将上述的83.6g聚合物A、19.52g聚合物B、69.71g聚合物C、3.0g松香酸在230℃下混合，加入10g钛酸四异丙酯，搅拌，缩合聚合反应2h，获得174.96g分子量为88522的可降解聚醚酯弹性材料，所述可降解聚醚酯弹性材料的结构式为
n＝5，m＝35，k＝25，p＝10，x＝9，y＝4，z＝5，R1、R2为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为5。
实施例10可降解聚醚酯弹性材料的制备方法
具体步骤：(1)在500ml的烧瓶中，充入氮气，加入43.04g分子量为538的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，加入4g钛酸四异丙酯，搅拌，加入110.8g实施例4的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应2h，得到分子量为7566的聚合物A；
(2)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将32.36g分子量为1618的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，搅拌，加入4g钛酸四异丙酯，加入2.68gg的2-羟基丁二酸，缩合聚合反应2，得到34.24g分子量为8598的聚合物B；
(3)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将76.392g分子量为2122的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，加入8g钛酸四异丙酯，搅拌，加入49.86g实施例4的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应3.5h，获得分子量为3125的聚合物C；
(4)在1000ml的烧瓶中，充入氮气，将上述的150.2g聚合物A、34.13g聚合物B、124.1g聚合物C、6.005g松香酸在230℃下混合，加入10g钛酸四异丙酯，搅拌，缩合聚合反应2h，获得312.85g分子量为78071的可降解聚醚酯弹性材料，所述可降解聚醚酯弹性材料的结构式为
n＝5，m＝29，k＝22，p＝7，x＝9，y＝4，z＝5，R1、R2为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为5。
实施例11可降解聚醚酯弹性材料的制备方法
具体步骤：(1)在500ml的烧瓶中，充入氮气，加入45.24g分子量为754的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，加入4g钛酸四异丙酯，搅拌，加入76.74g实施例3的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应3h，得到119.53g分子量为6009的聚合物A；
(2)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将32.36g分子量为1618的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，搅拌，加入4g钛酸四异丙酯，加入2.68gg的2-羟基丁二酸，缩合聚合反应2h，得到34.23g分子量为6882的聚合物B；
(3)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将95.49g分子量为2122的聚四氢呋喃醚二醇加热至230℃下，加入8g钛酸四异丙酯，搅拌，加入44.765g实施例3的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应3.5h，获得117.15g分子量为23573的聚合物C；
(4)在1000ml的烧瓶中，充入氮气，将上述的119.2g聚合物A、34.12g聚合物B、116.9g聚合物C、6.0g松香酸在230℃下混合，加入10g钛酸四异丙酯，搅拌，缩合聚合反应2h，获得分子量为16500～39100的可降解聚醚酯弹性材料，所述可降解聚醚酯弹性材料的结构式为
n＝4，m＝29，k＝22，p＝10，x＝7，y＝3，z＝4，R1、R2为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为4。
实施例12可降解聚醚酯弹性材料的制备方法
具体步骤：(1)在500ml的烧瓶中，充入氮气，加入29.55g分子量为394的聚四氢呋喃醚二醇加热至220℃下，加入3.5g钛酸正丁酯，搅拌，加入80.025g实施例1的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应2h，得到分子量为7143的聚合物A；
(2)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将13.47g分子量为898的聚四氢呋喃醚二醇加热至220℃下，搅拌，加入4g钛酸正丁酯，加入2.01g的2-羟基丁二酸，缩合聚合反应1～3h，得到14.94g分子量为3006的聚合物B；
(3)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将53.2g分子量为1330的聚四氢呋喃醚二醇加热至220℃下，加入4.5g钛酸正丁酯，搅拌，加入42.68g实施例1的改性聚硅氧烷，缩合聚合反应2.5h，获得82.18g分子量为16545的聚合物C；
(4)在500ml的烧瓶中，充入氮气，将上述的106.1g聚合物A、14.88g聚合物B、81.9g聚合物C、4.498g松香酸在220℃下混合，加入10g钛酸正丁酯，搅拌，缩合聚合反应1h，获得205.92g分子量为56653的可降解聚醚酯弹性材料，所述可降解聚醚酯弹性材料的结构式为
n＝2，m＝18，k＝12，p＝5，x＝8，y＝5，z＝3，R1、R2为氢基或松香酸基，且松香酸基的总数量为3。
对比例1选用聚乙烯辛烯共弹性体(POE)。
对比例2与实施例1的步骤相同，不同在于对比例2中不选用改性聚硅氧烷，选用以松香与聚醚丙烯酸酯加成反应得到的改性聚醚丙烯酸酯。
效果例
取实施例5～实施例12制备的可降解聚醚酯弹性材料以及对比例1、对比例2，分别剪碎后加入到塑化挤出机中进行喷丝，经干燥、切割，分别获得相应的成型产品，厚度为40mm，如图1所示的实施例5的可降解聚醚酯弹性材料制备的成型产品；喷丝参数：喷丝温度220℃，喷丝压力为20kPa，喷头拉伸约45倍；然后对采用实施例5～实施例12的可降解聚醚酯弹性材料制备的成型产品进行回弹性能、耐久度(硬度损失率)、热分解温度、降解性能测试、透气性能：
1、采用泡沫塑料落球回弹力测试仪HD-760测试回弹性能，结果如表1；
2、采用检测标准：GB/T 18941，75kg-80000次，进行压缩试验测定耐久度，即硬度损失率，如表1；
3、采用热重分析仪Q500进行分解温度测试，结果如表1；
4、采用标准ISO14855堆肥实验测定聚酯的降解性能，结果如表1和表2；
5、采用透气性能测试仪YG461Z测试透气性能，结果如图2。
表1
表2
从表1、表2中发现，实施例5～实施例12、对比例2获得的弹性体材料具有较好的降解性能，由于这些弹性含有松香酸基，其结构式为
松香基是由松香酸产生，松香酸拥有芳香族相似的性能，使得改性聚硅氧烷拥有聚醚弹性体的相似的性能，并且松香酸来源于松香，松香一种丰富的天然资源，从松树的分泌物中提炼而来，是一种可再生、可降解、无毒的资源，能够对其产生的弹性体垃圾进行分解，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，同时以2-羟基丁二酸作为生产原料，一方面能够防止弹性体材料结皮的现象，促进发泡赔率，能够增加弹性体材料的网络空间结构，另一方面能够协同松香酸加快对该弹性体垃圾的降解，有效提高降解性能；另外结合图2，发现实施例5～实施例12的弹性体材料的透气量比对比例2的弹性体材料的透气量高，因为改性聚硅氧烷是以双乙烯基聚氧硅烷为原料改性获得，双乙烯基聚氧硅烷能够促进本发明制备的弹性体材料的发泡倍率，使得弹性体材料的透气量更加优异；另外结合表1，发现相比于实施例11和实施例12，实施例5～实施例10弹性体材料的回弹性能更好，其回弹系数大于70％，硬度损失率更低，其硬度损失率低于23％，热分解温度更好，大于305℃，因为在实施例5～实施例10的弹性体材料的结构中的m≥k+p，x＝y+z且y≤z，形成较为优异的网状交联结构，提高弹性体材料的回弹性能、耐久度、热分解温度，因此，在本发明制备的弹性体材料选择其结构中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；更进一步地，发现实施例7和实施例10的弹性体材料回弹性能、耐久度、热分解温度更为优异，因为实施例7和实施例10的弹性材料的分子量在在54000～80000范围内且其结构中的y<z，所以，优选可降解聚醚酯弹性材料的分子量为54000～80000，且其结构中的y<z。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (8)
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-羟基丁二酸、松香酸为原料，进行缩合联聚合反应制备得到；
具体制备步骤如下：
（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
（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-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
；所述分子量为850~1900的聚四氢呋喃醚二醇、2-羟基丁二酸的摩尔比为1:1；
（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
（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；
其中，上述的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，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、双乙烯基聚氧硅烷的摩尔比为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.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，上述所有的缩合聚合反应在氮气下进行。
8.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，所述催化剂A为钛酸正丁酯或钛酸四异丙酯的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210464593.1A CN114773585B (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210464593.1A CN114773585B (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114773585A CN114773585A (zh) | 2022-07-22 |
| CN114773585B true CN114773585B (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=82434737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210464593.1A Active CN114773585B (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114773585B (zh) |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3502928A1 (de) * | 1985-01-30 | 1986-07-31 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Neue polysiliconblockcopolymere |
| WO1995000574A1 (en) * | 1993-06-22 | 1995-01-05 | Olin Corporation | Polyetherester block copolymer elastomers |
| JP2001115022A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-04-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物 |
| JP2011001487A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 低温性にすぐれる成型用樹脂組成物 |
| CN101864066B (zh) * | 2010-06-11 | 2012-10-03 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种松香聚酯弹性体及其制备方法 |
| CN101935442B (zh) * | 2010-09-21 | 2012-05-30 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种松香聚醚酯弹性体及其制备方法 |
| CN102432856B (zh) * | 2011-09-22 | 2014-05-21 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 共聚醚酯、由其制得的弹性缓冲件、制备方法及具有其的轨道交通车辆 |
| CN102617859B (zh) * | 2012-04-17 | 2014-04-30 | 江西省科学院应用化学研究所 | 一种松香改性有机硅树脂的制备方法 |
| CN105969166A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-09-28 | 蚌埠市正园电子科技有限公司 | 一种耐擦拭水性聚酯涂料及其制备方法 |
| CN109438665A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-08 | 甘肃银光聚银化工有限公司 | 用甲苯二异氰酸酯室温固化合成聚氨酯弹性体的方法 |
| US11891406B2 (en) * | 2019-03-14 | 2024-02-06 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Conductivity enhancement of MOFs via development of MOFpolymer composite material |
| CN112029078A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-04 | 长春市联禹化学科技有限公司 | 一种共聚酯及其制备方法 |
| CN112979908A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-18 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种松香基自修复聚合物及其合成方法和应用 |
| CN113461936B (zh) * | 2021-08-19 | 2022-11-01 | 北京化工大学 | 长碳链尼龙弹性体的制备方法及二元羧酸的用途 |
-
2022
- 2022-04-29 CN CN202210464593.1A patent/CN114773585B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114773585A (zh) | 2022-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101535403B (zh) | 热塑性弹性体共混物组合物 | |
| US4469851A (en) | Molding composition | |
| CA1050200A (en) | Thermoplastic elastomers from recycled polyesters | |
| KR20120084597A (ko) | 폴리에테르에스테르 엘라스토머 수지의 제조 방법 | |
| CN114773585B (zh) | 一种可降解聚醚酯弹性材料及其制备方法 | |
| KR100593394B1 (ko) | 열가소성 엘라스토머 수지 | |
| WO2016061666A1 (en) | Formulations from glycerol-based polyesters and their blends with plastics and methods of making those | |
| CN106478930B (zh) | 一种热塑性聚酯弹性体基料的制备方法 | |
| EP0384460A1 (en) | Thermoplastic resin composition | |
| CN103788585A (zh) | 一种热塑性聚醚酯弹性体组合物及其制备方法和应用 | |
| KR101551633B1 (ko) | 폴리에테르 에스테르 엘라스토머 및 제조 방법 | |
| EP0637606B1 (en) | A non-halogen flame retardant thermoplastic composition | |
| KR101911385B1 (ko) | 유연성을 향상시킨 폴리시크로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트 수지의 제조 방법 | |
| KR102306907B1 (ko) | 폴리아미드 11 기반의 엘라스토머를 함유하는 강인화 pla 조성물 및 이의 제조방법 | |
| KR102172047B1 (ko) | 총휘발성 유기화합물이 저감되고 열안정성이 개선된 열가소성 엘라스토머 수지의 제조방법 | |
| KR20190087873A (ko) | 다이머산 또는 이의 알킬 에스테르와 에폭시화 식물유를 포함하는 열가소성 폴리에스테르, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 핫멜트 접착제 | |
| KR20140028493A (ko) | 폴리에테르에스테르 엘라스토머 수지 및 그의 제조방법 | |
| KR101433898B1 (ko) | 열안정성이 우수한 폴리에테르 에스테르 엘라스토머 및 그 제조방법 | |
| KR101541649B1 (ko) | 열가소성 엘라스토머 조성물, 열가소성 엘라스토머 및 열가소성 엘라스토머의 제조 방법 | |
| KR100795169B1 (ko) | 열가소성 엘라스토머 수지 | |
| KR101395357B1 (ko) | 폴리락트산-폴리실록산 공중합체 및 그 제조 방법 | |
| KR101406909B1 (ko) | 리그닌을 포함하는 생분해성 폴리에스테르 수지의 제조방법 | |
| JPS5930742B2 (ja) | ポリエステル組成物 | |
| KR101148142B1 (ko) | 고분자 얼로이 조성물 | |
| CN114507422A (zh) | 一种胶网及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230927 Address after: No. 49 Tianzhuang Commercial Street, Tianzhuang Village, Wantou Town, Guangling District, Yangzhou City, Jiangsu Province, 225000 Patentee after: Jiangsu Jieman New Materials Co.,Ltd. Address before: 214121 No. 1600 West high wave road, Jiangsu, Wuxi Patentee before: WUXI INSTITUTE OF TECHNOLOGY |
|
| TR01 | Transfer of patent right |