[发明专利]一种生物基聚醚酯弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物基聚醚酯弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑性弹性体(TPE)是指具有热塑性塑料重复加工性优点和橡胶高弹性 等物理机械性能优点的高分子材料。该类材料具有优异的回收再生性能，其 边角余料和废料经简单破碎后可二次使用，无需像硫化橡胶一样通过化学脱 硫才能再生的缺点，因而近年来得到了广泛的研究和应用。热塑性弹性体可 直接通过注塑、挤出、吹塑等加工方式生产，生产方式简单。从聚合物的结 构和制备方法来看，热塑性弹性体一般可以分为三类：(1)嵌段型，是指由两 个或两个以上不同的链段(通常称为硬段和软段)，如聚氨酯类，聚醚酯类， 聚酰胺酯类等；(2)接枝型，是在线型分子链上接上另一个分子链，如聚乙烯 -丁基橡胶接枝共聚物和氯化丁基橡胶-接枝聚苯乙烯等；(3)共混型，由两种 或两种以上不同的聚合物按一定的配比通过物理机械混合而成。而嵌段型热 塑性弹性体在结构上具有明显的相分离即硬段相和软段相，硬段相提供物理 交联，软段相提供弹性。通过选择不同的软硬段化学结构，以及控制软硬段 比例，可以得到满足不同性能要求的弹性体。因而嵌段热塑性弹性体在高分 子材料领域得到了迅速发展。

聚醚酯(TPEE)是一种典型的热塑性弹性体，广泛用于组织工程、药物控 制释放和使用，以及用作耐油密封等耐油制品常用的TPEE是一类由含有聚 对苯二甲酸酯类为聚酯硬段(热塑性)和脂肪族聚酯或聚醚软段(弹性，橡 胶性质)的线型多嵌段共聚物。因软段和硬段的性质差异，TPEE兼具橡胶 优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，软硬度可调，设计自由，是热塑性弹 性体中倍受关注的新品种。其在汽车制件、液压软管、电缆电线、电子电器、 工业制品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用，其中在汽车工业 中的应用最广，占TPEE产量70％以上。但是，芳香族聚酯为聚对苯二甲酸 丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二酸丁二醇酯，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。

传统的TPEE使用石化原料作为主要原料，如对苯二甲酸、尼龙12、己 二酸等。但是随着石化工业的大规模发展，石油资源储量减少，价格易受政 治经济影响，导致石化产品价格波动较大，各大公司倾向于开发来源于生物 的可再生的单体合成生物基弹性体，摆脱对石化资源的依赖性，稳定价格， 摆脱对外部环境的依赖，实现经济发展的自我循环。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种生物基聚醚酯弹性体 及其制备方法，本发明的生物基聚醚酯弹性体能够满足弹性体的性能要求， 另外，还能缓解石油资源压力和日益增长的市场要求。

为了实现上述目的，本发明提供一种生物基聚醚酯弹性体的制备方法， 其中，该方法包括：在酯化反应和/或酯交换反应的条件下，使呋喃二甲酸类 化合物与聚醚二醇和除聚醚二醇以外的二元醇接触反应；在缩聚反应条件下， 在缩聚催化剂存在下，使酯化反应和/或酯交换反应后的产物进行缩聚反应。

此外，本发明还提供一种通过上述方法制备得到的生物基聚醚酯弹性体。

根据本发明的生物基聚醚酯弹性体的制备方法，由于能够使用呋喃二甲 酸类化合物，由此能够摆脱对石化资源的依赖性；此外，通过本发明的生物 基聚醚酯弹性体的制备方法得到的生物基聚醚酯弹性体，其拉伸强度达到 10MPa以上，断裂伸长率达到200％以上，具有优良的弹性体性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的生物基聚醚酯弹性体的制备方法包括：在酯化反应和/或 酯交换反应的条件下，使呋喃二甲酸类化合物与聚醚二醇和除聚醚二醇以外 的二元醇接触反应；在缩聚反应条件下，在缩聚催化剂存在下，使酯化反应 和/或酯交换反应后的产物进行缩聚反应。