一種熱塑性聚酯彈性體材料及其制備方法技術

本發明專利技術屬于高分子材料技術領域，公開了一種熱塑性聚酯彈性體材料及其制備方法。本發明專利技術的熱塑性聚酯彈性體材料包括以下組分和重量份：500-700份熱塑性聚酯彈性體，300-500份連續長纖維增強劑，10～30份相容劑，10～20份抗氧劑，2～6份潤滑劑和5～15份交聯劑。與現有技術先比，本發明專利技術結構簡單、設計合理、實用性強，采用長玻璃纖維增強熱塑性聚酯彈性體材料，從而大大提高了該材料的剛性和強度，而且明顯提高材料的抗水解性和耐熱性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高分子材料
，涉及。
技術介紹
熱塑性聚酯彈性體( 英文縮寫TPEE)是一類含有PBT聚酯硬段(晶體)和脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)軟段的線型嵌段共聚物，俗稱聚酯橡膠。它是在常溫下顯示橡膠彈性、受熱時呈可塑性的高分子材料。TPEE具有以下特性①極高的拉伸模量，與聚氨酯彈性體(TPU)相比，TPEE壓縮模量與拉伸模量要高得多，用相同硬度的TPEE和TPU制作同一零件，前者可以承受更大的負載。②優異的耐溫性能，硬度越高，耐熱性越好；反之硬度越低耐寒性越好。由于TPEE在高、低溫時表現出了均衡性能，它的工作溫度范圍非常寬，可在-70 200°C下使用，在-40 160°C之間長期使用。③極佳的耐油性，對燃油滲透性僅為氯丁橡膠，丁腈橡膠等耐油橡膠的1/3 1/300。其耐化學品能力良好，并隨其硬度的提聞而提聞。④優良的熔融穩定性和充分的熱塑性，故而具有良好的加工性。⑤TPEE在臭氧和室外大氣中化學穩定性良好，但在紫外光作用下會發生降解，它可在配方中添加抗紫外助劑加以解決。由于TPEE性能優越，所以它在汽車工業中被用于轎車安全氣囊張開門、CVJ防護罩、進風口導管、汽車轉向器、重型卡車及越野車的一些部件。如防震減磨板等，在工業產品方面包括驅動及惰輪皮帶、齒輪、軟管和導管、泵隔板、密封圈、抗沖擊連接器、電纜套等。消費品方面包括手機按鍵、家電、耐磨鞋底、滑輪座椅、體育用品如滑雪板固定器等。但是熱塑性聚酯彈性體材料本身強度不高、耐熱性差、易水解等缺點，因而大大限制了它作為工程塑料在其他領域的應用。由于加入纖維增強劑后可以大幅度提高熱塑性聚酯彈性體彈性體的強度和剛性，同時可以降低其吸水率，提高其抗水解性能。目前有關使用玻璃纖維增強熱塑性聚酯彈性體材料的專利和文獻還未見報道。
技術實現思路
為了克服上述現有技術存在的缺陷，本專利技術的目的是提供一種連續長纖維增強熱塑性聚酯彈性體材料及其制備方法，該材料具有較高的剛性和強度，以及優異的抗沖擊性能和耐熱性能，而且該材料可以通過注塑直接成型，生產效率高，使用后的制件經粉碎后可以回收利用。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下一種熱塑性聚酯彈性體材料，該材料包括以下組分及其重量份熱塑性聚酯彈性體500 700份，連續長纖維增強劑300 500份，相容劑10 30份，抗氧劑10 20份，潤滑劑2 6份，交聯劑5 15份。所述的熱塑性聚酯彈性體，其洛氏硬度為40 100R，優選洛氏硬度為50 80R的聚酯彈性體原料。所述的連續長纖維增強劑選自連續玻璃纖維(無堿玻璃纖維)、碳纖維、金屬纖維或合成樹脂纖維。如果需要極高的強度可以優選碳纖維，如沒有特殊要求則可以選擇性價 比較高的無堿玻璃纖維。此增強纖維在材料中的平均纖維長度為3 60mm，平均直徑為3 30 μ m,且其長度與最終的材料體長度相同，并沿中心主軸平行排列。所述的相容劑選自苯乙烯-馬來酸酐樹脂(SMA樹脂)、有機酸鉻絡合物或鈦酸酯偶聯劑中的一種。所述的有機酸鉻絡合物選自甲基丙烯酸氯化鉻的絡合物。所述的鈦酸酯偶聯劑選自單烷氧基焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑。所述的抗氧劑選自受阻酚類、受阻胺類或亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或幾種的混合物，優選抗氧劑1010(四(β-(3，5-二叔丁基-4羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯)、抗氧劑1098 (3，5- 二叔丁基-4羥基苯丙酰-己二胺)、抗氧劑168 (亞磷酸三-(2，4- 二叔丁基苯酚酯)或抗氧劑PEPQ(四(2，4_ 二叔丁基酚)-4，4’_聯苯基二亞磷酸酯)等中的一種或幾種。所述的潤滑劑選自硬脂酸鹽，優選硬脂酸鈣(CaSt)、硬脂酸鋅(ZnSt)或季戊四醇硬脂酸酯(PETS)中的一種或幾種。所述的交聯劑為環氧化合物，優選異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)或三羥甲基丙燒(TMP)等中的一種或兩種。—種上述熱塑性聚酯彈性體材料的制備方法，該方法包括以下步驟(I)按上述配比稱取各原料，將干燥的熱塑性聚酯彈性體、相容劑、抗氧劑、潤滑齊U、交聯劑依次加入到高混機中將原料混合均勻；(2)將步驟(I)中混好的物料加入到雙螺桿擠出機，物料在雙螺桿擠出機中加熱熔融，再經過雙螺桿擠出機輸送到連續纖維增強熱塑性材料的浸潰設備的浸潰槽中；(3)然后在浸潰槽中將連續長纖維增強劑分散、浸潰到步驟(2)中制備的熔融物料中，然后從浸潰設備的定型口模中被牽出，冷卻、切粒。所述的步驟⑴中熱塑性聚酯彈性體的干燥溫度為90 100°C，干燥時間為6 8h ;混料溫度為40 60°C，混料時間為3-5分鐘。所述的步驟(2)中雙螺桿擠出機的螺桿直徑65mm，螺桿的長徑比為40 1，混合熔融溫度設定為第一段160 180°C，第二段190 200°C，第三段200 210°C，第四段210 220°C，第五段220 230°C，熔體溫度215 225°C，機頭溫度225 235°C，擠出機的主機轉速為12 20Hz，喂料速度為7. O 18. OHz。所述的浸潰槽溫度控制在220 240°C ;所述的浸潰設備的定型口模的尺寸為2. O 4. Omm0所述的切粒的切刀轉速為180 240r/min。所述的粒料長為9_13mm,粒徑為2. O 4. 0mm。本專利技術由于采用了以上技術方案，即采用長玻璃纖維增強熱塑性聚酯彈性體材料，在該材料中玻璃纖維按同一方向取向，而且纖維的長度大于4_，從而大幅度提高了材料的剛性和強度，以及抗水解性和耐熱性能。本專利技術同現有技術相比，具有如下優點和有益效果I、本專利技術采用長玻璃纖維增強熱塑性聚酯彈性體，通過浸潰設備對連續玻纖進行均勻分散，完全浸潰，提高了玻纖與聚酯彈性體樹脂的界面作用，保證了玻纖的有效長度，從而大大提高了該材料的剛性和強度，同時明顯提高材料的抗水解性能和耐熱性能。2、本專利技術設計合理、結構簡單、實用性強，產品為具有一定長度的粒料(粒長9 13mm，直徑2. O 4. Omm)，干燥處理后可以直接注塑成型，生產效率高，且制件使用后經過粉碎處理還可以回收利用，不污染環境。 具體實施例方式以下結合實施例對本專利技術作進一步的說明。實施例I(I)按下列配比稱取各原料，然后將干燥的熱塑性聚酯彈性體、相容劑、抗氧劑、潤滑劑、交聯劑，依次加入到高混機中將原料混合均勻，混料溫度為40 60°C，混料時間3-5分鐘，然后將混好的物料加到擠出機的料斗中備用，其中擠出機料斗的干燥溫度為80 90 0C ；其中熱塑性聚酯彈性體600份，為聚酯型彈性體，其洛氏硬度為60R ；連續長纖維增強劑400份，為連續無堿玻璃纖維，纖維直徑為27 μ m ;相容劑15份，為SMA樹脂(苯乙烯-馬來酸酐樹脂)，其中馬來酸酐含量為O. 5 I. 5% ；抗氧劑12份，為抗氧劑1098 (3，5_ 二叔丁基_4羥基苯丙酰_己二胺)、與抗氧劑168 (亞磷酸三-(2，4-二叔丁基苯酚酯))的混合物，二者重量比為I : 2;潤滑劑5份，為季戊四醇硬脂酸脂(PETS)；交聯劑5份，為異氰尿酸三縮水甘油酯(TGIC)；連續長纖維增強熱塑性聚酯彈性體材料是由以下方法制備得到的，該方法包括以下步驟將洛氏硬度為60R的聚酯型彈性體原料置于干燥器中，干燥溫度90 100°C ;干燥時間:6 8h ;(2)將步驟(I)中混好的物料加入到雙螺桿擠出本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱塑性聚酯彈性體材料，其特征在于：該材料包括以下組分及其重量份：熱塑性聚酯彈性體？？？？？？？？？？500～700份，連續長纖維增強劑？？？？？？？？？？300～500份，相容劑？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？10～30份，抗氧劑？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？10～20份，潤滑劑？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？2～6份，交聯劑？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？5～15份。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣超杰，
申請(專利權)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：