CN115368861A - 一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜及其制备方法 - Google Patents

一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜及其制备方法，该聚醚酯弹性体热熔胶膜包括聚醚酯弹性体50份‑60份；无定型透明氟树脂3份‑8份；耐水压预聚体1份‑5份；固化剂0.01份‑1份；抗氧剂0.01份‑1份。上述聚醚酯弹性体热熔胶膜通过以聚醚酯弹性体为主体框架，再加入无定型透明氟树脂和耐水压预聚体，以增强其透气性和耐水压等性能，由于无定型透明氟树脂的分子链中的环状结构具有较大的位阻效应，使各物料之间具有较好的透气性，耐水压预聚体能够增加体系的整体耐水压性能，三者的结合，能够进一步地提高体系在低温条件下的耐水压和透气性。

Description

一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及热熔胶膜技术领域，尤其涉及一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜及其制备方法。
背景技术
热熔胶膜是一种带离型纸或不带离型纸的膜类产品，可以方便地进行连续或间歇操作，可广泛用于各类织物、纸张、高分子材料及金属粘合。
聚醚酯弹性体，简称为TPEE，是一种含有芳香族聚酯硬段和聚醚酯软段的呈两相分离微观结构的嵌段共聚物，它的硬段作为结晶相，为组合物提供物理交联点，从而赋予材料良好的力学性能与弹性模量，软段具有很高的弹性，赋予材料优异的弹性性能，当温度很高时，硬段相对软段的限制消失，材料可以在高温下加热塑化成型，而当温度降低后这种限制又会恢复。聚醚酯弹性体与苯乙烯相比，其物理力学性能可以通过软硬段之间的比例进行调节，所以在力学强度、耐寒以及使用温度等方面具有很大的优势，而且它还具有良好的绝缘性能，被广泛的应用于家电，体育用品等方面，为人们生活带来了很大的便利。然而以聚醚为软段的弹性体都存在一个共同的问题，那就是在低温条件下，聚醚软段容易发生结晶，从而导致弹性性能下降，影响聚醚弹性体的原有性能，从而使其透气性能下降。
目前市场上服装或者鞋面的风格多种多样，随着生活水平的日益提高，服装或者鞋面的功能性已不仅仅局限于外表的漂亮，人们对于其面料所具有的功能性也有了更加广阔的需求，例如透气性、耐水压等性能要求。
专利CN104452307公开了一种“透气、抗紫外线、抗静电聚氨酯树脂涂层胶及其制备方法”。该专利提供一种水性透气、抗静电聚氨酯树脂和一种抗紫外线聚氨酯交联剂混合构成的涂层胶及其制备方法，既有优异的透气功能，还有优异的抗紫外线、抗静电功能，且干湿摩擦牢度好。但是其专利中所述的聚氨酯涂层胶不具备耐水压等性能。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明目的之一在于提供一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，其具有透气好、耐水压等优点，适用于服装或者鞋面的领域中。
本发明目的之二在于提供一种上述透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法。
本发明目的之一采用如下技术方案实现：
一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，包括如下重量份的组分：
聚醚酯弹性体50份-60份；无定型透明氟树脂3份-8份；耐水压预聚体1份-5份；固化剂0.01份-1份；抗氧剂0.01份-1份。
进一步地，所述聚醚酯弹性体中硬段与软段的质量比为1：(0.5-0.8)，熔指30g/10min-80g/10min。通过控制弹性体中硬段、软段的比例，同时控制熔指，使其主框架具有较好的透气性能。
进一步地，所述无定型透明氟树脂为四氟乙烯和全氟化的各种取代的1,3-间二氧杂环戊烯的共聚物、全氟烯基乙烯基醚环化聚合得到的均聚物及全氟化的4和/或5位取代的2-亚甲基-1,3-二氧戊环的均聚物中的一种或两种以上，由于其分子链中的环状结构具有较大的位阻效应，所得的聚合物呈无定型结构，且氟树脂具有耐高低温性能，使整体体系在低温下，由于位阻的作用，使各物料之间仍然具有较好的透气性。
进一步地，所述耐水压预聚体包括如下重量份的组分：
二异氰酸酯40份-60份；聚碳酸亚丙酯二醇15份-30份；对苯二甲酸二甲酯1份-5份；扩链剂5份-10份。
该耐水压预聚体的制备步骤为：将二异氰酸酯、聚碳酸亚丙酯二醇、对苯二甲酸二甲酯、扩链剂置于反应釜中，然后，在60～70℃条件下，反应2～3小时，接着，降温至40～50℃，控制-NCO的含量为预聚体组分总重量的15～20％，即得。
其中，聚碳酸亚丙酯二醇是二氧化碳与环氧丙烷共聚得到，它具有优异的耐水解性，耐溶剂性，耐拉伸性，耐磨性等特点，并且分子极性大，内聚能密度大，成膜抗拉伸强度大，能够提供非常好的耐水压能力，同时能够提供高牢度及高弹性。
进一步地，所述二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯。
进一步优选地，脂肪族二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯中的一种。芳香族异氰酸酯为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种。
进一步地，所述扩链剂为1，4-丁二醇、乙二醇、1，3-丙二醇、一缩二乙二醇、乙二胺、己二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙三醇中的一种或两种以上。
进一步地，所述固化剂为咪唑类固化剂或酸酐类固化剂。
进一步优选地，所述酸酐类固化剂为邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐中的一种或两种以上。
进一步优选地，所述咪唑类固化剂为2-甲基咪唑(2-MZ)、二乙基咪唑(2-EI)、2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)、2-苯基咪唑(2-PZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(2P4MZ)、2-十一烷基咪唑(C11Z)，2-十七烷基咪唑(C17Z)、1-氰乙基十一烷基咪唑(C11Z-CN)、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑-偏苯三甲酸加合物(C11Z-CNS)、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ-CN)中的一种或者两种以上。
进一步地，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的一种或者两种以上。
本发明目的之二采用如下技术方案实现：
一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将聚醚酯弹性体、无定型透明氟树脂加入到反应釜中，搅拌均匀，然后通入氮气驱氧气，再加入耐水压预聚体，在氮气保护下于进行反应，接着，加入固化剂和抗氧剂，于真空下进行反应，然后投入螺杆挤出机中在下熔融挤出，经延流、冷却、牵引及收卷的步骤，即得。
进一步地，该透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将聚醚酯弹性体、无定型透明氟树脂加入到反应釜中，搅拌均匀，然后通入氮气10min-20min，驱氧气，再加入耐水压预聚体，在氮气保护下于180℃-200℃进行反应1h-2h，接着，加入固化剂和抗氧剂，于真空和200℃-220℃下进行反应3h-5h，然后投入螺杆挤出机中在100℃-130℃下熔融挤出，经延流、冷却、牵引及收卷的步骤，即得。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的聚醚酯弹性体热熔胶膜通过以聚醚酯弹性体为主体框架，再加入无定型透明氟树脂和耐水压预聚体，以增强其透气性和耐水压等性能，由于无定型透明氟树脂的分子链中的环状结构具有较大的位阻效应，使各物料之间具有较好的透气性，耐水压预聚体能够增加体系的整体耐水压性能，三者的结合，能够进一步地提高体系在低温条件下的耐水压和透气性。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，包括如下重量份的组分：
聚醚酯弹性体50份；无定型透明氟树脂3份；耐水压预聚体1份；固化剂0.01份；抗氧剂0.01份。
其中，所述聚醚酯弹性体中硬段与软段的质量比为1：0.6，熔指60g/10min；无定型透明氟树脂为四氟乙烯和全氟化的各种取代的1,3-间二氧杂环戊烯的共聚物；耐水压预聚体为：将1，6-六亚甲基二异氰酸酯、聚碳酸亚丙酯二醇、对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇置于反应釜中，然后，在60℃条件下，反应2小时，接着，降温至50℃，控制-NCO的含量为预聚体组分总重量的20％，即得。固化剂为2-甲基咪唑；抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。
该聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将聚醚酯弹性体、无定型透明氟树脂加入到反应釜中，搅拌均匀，然后通入氮气10min，驱氧气，再加入耐水压预聚体，在氮气保护下于200℃进行反应1h，接着，加入固化剂和抗氧剂，于真空和200℃下进行反应3h，然后投入螺杆挤出机中在130℃下熔融挤出，经延流、冷却、牵引及收卷的步骤，即得。
实施例2
一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，包括如下重量份的组分：
聚醚酯弹性体55份；无定型透明氟树脂6份；耐水压预聚体3份；固化剂0.5份；抗氧剂0.5份。
其中，所述聚醚酯弹性体中硬段与软段的质量比为1：0.6，熔指60g/10min；无定型透明氟树脂为四氟乙烯和全氟化的各种取代的1,3-间二氧杂环戊烯的共聚物；耐水压预聚体为：将1，6-六亚甲基二异氰酸酯、聚碳酸亚丙酯二醇、对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇置于反应釜中，然后，在60℃条件下，反应2小时，接着，降温至50℃，控制-NCO的含量为预聚体组分总重量的20％，即得。固化剂为2-甲基咪唑；抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。
该聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将聚醚酯弹性体、无定型透明氟树脂加入到反应釜中，搅拌均匀，然后通入氮气10min，驱氧气，再加入耐水压预聚体，在氮气保护下于200℃进行反应1h，接着，加入固化剂和抗氧剂，于真空和200℃下进行反应3h，然后投入螺杆挤出机中在130℃下熔融挤出，经延流、冷却、牵引及收卷的步骤，即得。
实施例3
一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，包括如下重量份的组分：
聚醚酯弹性体60份；无定型透明氟树脂8份；耐水压预聚体5份；固化剂1份；抗氧剂1份。
其中，所述聚醚酯弹性体中硬段与软段的质量比为1：0.6，熔指60g/10min；无定型透明氟树脂为四氟乙烯和全氟化的各种取代的1,3-间二氧杂环戊烯的共聚物；耐水压预聚体为：将1，6-六亚甲基二异氰酸酯、聚碳酸亚丙酯二醇、对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇置于反应釜中，然后，在60℃条件下，反应2小时，接着，降温至50℃，控制-NCO的含量为预聚体组分总重量的20％，即得。固化剂为2-甲基咪唑；抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。
该聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将聚醚酯弹性体、无定型透明氟树脂加入到反应釜中，搅拌均匀，然后通入氮气10min，驱氧气，再加入耐水压预聚体，在氮气保护下于200℃进行反应1h，接着，加入固化剂和抗氧剂，于真空和200℃下进行反应3h，然后投入螺杆挤出机中在130℃下熔融挤出，经延流、冷却、牵引及收卷的步骤，即得。
实施例4
一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，包括如下重量份的组分：
聚醚酯弹性体52份；无定型透明氟树脂3份；耐水压预聚体4份；固化剂1份；抗氧剂0.01份。
其中，所述聚醚酯弹性体中硬段与软段的质量比为1：0.6，熔指60g/10min；无定型透明氟树脂为四氟乙烯和全氟化的各种取代的1,3-间二氧杂环戊烯的共聚物；耐水压预聚体为：将1，6-六亚甲基二异氰酸酯、聚碳酸亚丙酯二醇、对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇置于反应釜中，然后，在60℃条件下，反应2小时，接着，降温至50℃，控制-NCO的含量为预聚体组分总重量的15％，即得。固化剂为2-甲基咪唑；抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。
该聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将聚醚酯弹性体、无定型透明氟树脂加入到反应釜中，搅拌均匀，然后通入氮气10min，驱氧气，再加入耐水压预聚体，在氮气保护下于200℃进行反应1h，接着，加入固化剂和抗氧剂，于真空和200℃下进行反应3h，然后投入螺杆挤出机中在130℃下熔融挤出，经延流、冷却、牵引及收卷的步骤，即得。
对比例1
一种聚醚酯弹性体热熔胶膜，包括如下重量份的组分：
聚醚酯弹性体50份；耐水压预聚体1份；固化剂0.01份；抗氧剂0.01份。
其中，所述聚醚酯弹性体中硬段与软段的质量比为1：0.6，熔指60g/10min；耐水压预聚体为：将1，6-六亚甲基二异氰酸酯、聚碳酸亚丙酯二醇、对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇置于反应釜中，然后，在60℃条件下，反应2小时，接着，降温至50℃，控制-NCO的含量为预聚体组分总重量的20％，即得。固化剂为2-甲基咪唑；抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。
该聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将聚醚酯弹性体加入到反应釜中，搅拌均匀，然后通入氮气10min，驱氧气，再加入耐水压预聚体，在氮气保护下于200℃进行反应1h，接着，加入固化剂和抗氧剂，于真空和200℃下进行反应3h，然后投入螺杆挤出机中在130℃下熔融挤出，经延流、冷却、牵引及收卷的步骤，即得。
对比例2
一种聚醚酯弹性体热熔胶膜，包括如下重量份的组分：
聚醚酯弹性体50份；无定型透明氟树脂3份；耐水压预聚体1份；固化剂0.01份；抗氧剂0.01份。
其中，所述聚醚酯弹性体中硬段与软段的质量比为1：0.6，熔指10g/10min；无定型透明氟树脂为四氟乙烯和全氟化的各种取代的1,3-间二氧杂环戊烯的共聚物；耐水压预聚体为：将1，6-六亚甲基二异氰酸酯、对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇置于反应釜中，然后，在60℃条件下，反应2小时，接着，降温至50℃，控制-NCO的含量为预聚体组分总重量的20％，即得。固化剂为2-甲基咪唑；抗氧剂为4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。
该聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法，包括如下步骤：
将聚醚酯弹性体、无定型透明氟树脂加入到反应釜中，搅拌均匀，然后通入氮气10min，驱氧气，再加入耐水压预聚体，在氮气保护下于200℃进行反应1h，接着，加入固化剂和抗氧剂，于真空和200℃下进行反应3h，然后投入螺杆挤出机中在130℃下熔融挤出，经延流、冷却、牵引及收卷的步骤，即得。
对比例3
一种热熔胶膜为常规的TPU透湿膜。
性能测试
水蒸气透过率测试：采用GB/T 1037-1988。
180℃剥离强度：采用GB/T2791-1995。
耐溶剂性：将胶膜放置溶剂甲苯中，浸泡24h，观察其是否有发生溶胀或者溶解，溶剂还可以采用烷烃，醋酸，或者乙酸乙酯浸泡。
耐温性：将胶膜放置在30℃升至150℃高温下，观察其变形的温度。
测试结果如下表：
表1
Figure BDA0003806537820000091
Figure BDA0003806537820000101
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，其特征在于，包括如下重量份的组分：
聚醚酯弹性体50份-60份；无定型透明氟树脂3份-8份；耐水压预聚体1份-5份；固化剂0.01份-1份；抗氧剂0.01份-1份。
2.根据权利要求1所述的透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，其特征在于，所述聚醚酯弹性体中硬段与软段的质量比为1：(0.5-0.8)，熔指30g/10min-80g/10min。
3.根据权利要求1所述的透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，其特征在于，所述无定型透明氟树脂为四氟乙烯和全氟化的各种取代的1,3-间二氧杂环戊烯的共聚物、全氟烯基乙烯基醚环化聚合得到的均聚物及全氟化的4和/或5位取代的2-亚甲基-1,3-二氧戊环的均聚物中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，其特征在于，所述耐水压预聚体包括如下重量份的组分：
二异氰酸酯40份-60份；聚碳酸亚丙酯二醇15份-30份；对苯二甲酸二甲酯1份-5份；扩链剂5份-10份。
5.根据权利要求4所述的透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，其特征在于，所述二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯。
6.根据权利要求4所述的透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，其特征在于，所述扩链剂为1，4-丁二醇、乙二醇、1，3-丙二醇、一缩二乙二醇、乙二胺、己二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙三醇中的一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，其特征在于，所述固化剂为咪唑类固化剂或酸酐类固化剂。
8.根据权利要求1所述的透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的一种或者两种以上。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚醚酯弹性体、无定型透明氟树脂加入到反应釜中，搅拌均匀，然后通入氮气驱氧气，再加入耐水压预聚体，在氮气保护下于进行反应，接着，加入固化剂和抗氧剂，于真空下进行反应，然后投入螺杆挤出机中在下熔融挤出，经延流、冷却、牵引及收卷的步骤，即得。
10.根据权利要求9所述的透气耐水压的聚醚酯弹性体热熔胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚醚酯弹性体、无定型透明氟树脂加入到反应釜中，搅拌均匀，然后通入氮气10min-20min，驱氧气，再加入耐水压预聚体，在氮气保护下于180℃-200℃进行反应1h-2h，接着，加入固化剂和抗氧剂，于真空和200℃-220℃下进行反应3h-5h，然后投入螺杆挤出机中在100℃-130℃下熔融挤出，经延流、冷却、牵引及收卷的步骤，即得。
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