[发明专利]热塑性聚酯弹性体及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体，尤其涉及一种热塑性聚酯弹性体及其形成方法。

背景技术

热塑性聚酯弹性体(Thermoplasticpolyesterelastomer，TPEE)是一种在室温下弹性回复橡胶特质、与传统硫化橡胶相似的高分子材料，但在高温下又可塑化成型，可用于一般设备加工成型。由于其受热成型性质故又称作热塑性弹性体。热塑性聚酯弹性体结构本身含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)/PET(聚对苯二甲酸乙二酯)的聚酯硬段(结晶相)和脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)软段的线型嵌段共聚物，TPEE在性能及加工技术上有以下主要优点：(1)耐热性高、耐荷重大、且回弹性高；(2)反复疲劳特性优且性质强韧；(3)低温挠曲性优于TPU；以及(4)耐油/耐药品/耐化学溶剂性好。热塑性聚酯弹性体在加工应用上有以下特点：可用标准的热塑性塑料加工设备和技术进行加工成型，如挤出、注射、吹塑等；不需硫化即可制备生产橡胶制品，减少硫化工序，节约投资，能耗低，技术简单、加工周期缩短，生产效率提高，加工费用低；边角废料可回收使用，节省资源，也对环境保护有利。

一般而言，热塑性聚酯弹性体需同时具备低熔融指数(即高熔融强度，可用于押出、吹塑等工艺)与高结晶温度(可缩短工艺时间)两种性质。现有的大部分热塑性聚酯弹性体往往只具备低熔融指数或高结晶温度，而难以同时兼顾两种性质。

发明内容

有鉴于此，目前亟需新的单体组成和/或形成方法，使热塑性聚酯弹性体同时具备低熔融指数与高结晶温度。

根据本发明的一个实施例提供的热塑性聚酯弹性体，是由100重量份的酯类与0.01至2重量份的双环氧基环氧树脂反应而成，其中酯类由a摩尔份的硬段二元醇、b摩尔份的软段二元醇与1摩尔份的二元酸反应而成，其中1≤a≤3且0.005≤b≤1.5。

根据本发明的一个实施例提供的热塑性聚酯弹性体的形成方法，包括以下步骤：(a)取a摩尔份的硬段二元醇、b摩尔份的软段二元醇与1摩尔份的二元酸反应形成酯类，其中1≤a≤3且0.005≤b≤1.5；以及(b)取100重量份的酯类与0.01至2重量份的双环氧基环氧树脂反应，形成热塑性聚酯弹性体。

经由上述方法所形成的热塑性聚酯弹性体，可同时兼顾低熔融指数与高结晶温度。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

根据本发明的一个实施例，提供一种热塑性聚酯弹性体的形成方法，包括以下步骤：(a)取a摩尔份的硬段二元醇、b摩尔份的软段二元醇与1摩尔份的二元酸反应形成酯类，其中1≤a≤3且0.005≤b≤1.5；以及(b)取100重量份的酯类与0.01至2重量份的双环氧基环氧树脂反应，形成热塑性聚酯弹性体。

在本发明的一个具体实施例中，二元酸可为对苯二甲酸、对苯二甲酸二烷酯如对苯二甲酸二甲酯或上述的组合。在本发明的一个具体实施例中，硬段二元醇可为乙二醇、丁二醇或上述的组合。在本发明的一个具体实施例中，软段二元醇可为聚四亚甲基醚二醇，其数均分子量可介于250至4000之间。若软段二元醇的数均分子量过高，则热塑性聚酯弹性体聚合度不高，造成机械强度不足。若软段二元醇的数均分子量过低，则热塑性聚酯弹性体熔点过低，造成机械强度不足。在步骤(a)中，若硬段二元醇的摩尔比例过高，则过多硬段二元醇会被馏出，造成反应副产物过多。若硬段二元醇的摩尔比例过低，则热塑性聚酯弹性体聚合度不高，造成机械强度不足。在本发明的一个具体实施例中，步骤(a)的温度介于190℃至230℃之间。若步骤(a)的温度过低，则反应时间长，且热塑性聚酯弹性体聚合度不高。若步骤(a)的温度过高，则热塑性聚酯弹性体容易产生裂解，机械强度下降。步骤(a)可形成酯类，其分子量取决于二元酸的分子量、二元醇的分子量与二元醇及二元酸酯化聚合的程度。一般而言，酯类的分子量介于200至5000之间。若酯类的分子量过高，则热塑性聚酯弹性体不易聚合，聚合度不高，造成机械强度不足。若酯类的分子量过低，则热塑性聚酯弹性体中硬段不容易结晶，导致机械强度不足。

在步骤(a)中，可进一步添加催化剂如钛酸四丁酯、三氧化二锑或上述的组合；抗氧化剂如受阻酚类(hinderedphenol)、硫代酯、亚磷酸酯或上述的组合；以及上述多种添加剂的组合。