一種聚酯彈性體組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種聚酯彈性體組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酯彈性體由于具有優(yōu)異的物理機械性能，如高強度、高韌性、耐疲勞性、耐磨性、 耐油性、耐氯性以及耐低溫性等，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展。同時對其它特殊功能要求也越來越 高，如在軌道交通用線纜及汽車用線束方面，聚酯彈性體憑借自身各方面的優(yōu)勢，是個很好 的選擇，但是它的電絕緣性還有一定的差距，體積電阻率偏低，大概在1 〇E 10~10E13 Ω · cm (不同硬度的聚酯彈性體體積電阻率不同，隨著硬度的增加體積電阻率增大），而軌道交通 線纜及汽車用線束等對絕緣性要求很高的應(yīng)用場合，體積電阻率要2 10E15 Ω · cm，其不能 滿足使用需求。目前沒有相關(guān)文獻(xiàn)明確提出通過改性來提高聚酯彈性體的體積電阻率。
[0003] 同時，眾所周知的，在聚酯彈性體的改性中，聚碳二亞胺作為抗水解劑引入后，能 明顯提高聚酯彈性體的耐水解性，如以下文獻(xiàn)中，都提到將聚碳化二亞胺用來提高聚酯彈 性體的短期或長期耐水解性。
[0004] CN 1914274A公開了聚酯彈性體組合物，該組合物包含聚酯彈性體，相對于100重 量份聚酯彈性體為0.01~10重量份的環(huán)氧化合物及0.01~10重量份的聚碳化二亞胺，敘述 的優(yōu)點是耐水解性、耐熱性、耐油性、耐磨損性以及耐沖擊性優(yōu)異。
[0005] CN 101759961A公開了組合物，該組合物是由含有末端羰基的聚酯與封端劑碳化 二亞胺化合物共混擠得到的，該發(fā)明的目的是改善耐水解性。
[0006] CN 1717452A公開了組合物，該組合物包含100重量份的由熱塑性芳香族聚酯與內(nèi) 酯類反應(yīng)所得到的末端羧基值低于5毫克· Κ0Η/克的聚酯嵌段共聚物，0.05~5重量份的聚 碳化二亞胺化合物，0.05~5重量份的2官能團以上的環(huán)氧化合物，0.01~0.5重量份的酚系 抗氧劑及0.01~0.5重量份的硫系抗氧劑，敘述的優(yōu)點是耐水解性、耐熱性及耐黃變性優(yōu) 良。
[0007] 由此可見，在現(xiàn)有技術(shù)中，聚碳化二亞胺主要作為抗水解劑來提高聚酯彈性體的 耐水解性，沒有涉及到其對聚酯彈性體電絕緣性方面的改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種聚酯彈性體組合物，改善聚酯彈性體的電絕緣性，提高 體積電阻率，拓展其應(yīng)用范圍。本發(fā)明的一種聚酯彈性體組合物，體積電阻率比聚酯彈性體 的提高1~2個數(shù)量級，同時也提供了良好耐水解性及加工穩(wěn)定性。
[0009 ]本發(fā)明的一種聚酯彈性體組合物，組分包括：
[0010] 聚酯彈性體 100重量份；
[0011] 乙烯基彈性體 1~30重量份；
[0012] 聚碳化二亞化合物 0.01~10重量份；
[0013] 所述聚酯彈性體組合物的體積電阻率比所述聚酯彈性體的體積電阻率提高1~2 個數(shù)量級，長期耐水解性得到明顯提高，在95°C的熱水中浸漬90天后，其拉伸強度保持率 85%以上，斷裂伸長率保持80%以上；降低了熔體流動性，熔融指數(shù)由20~30g/10min降至 10g/10min以下，從而使成型加工更穩(wěn)定。
[0014]乙烯基彈性體的添加量若少于上述范圍時，則往往起不到提尚體積電阻率的效 果，若過多時，則消弱了聚酯彈性體優(yōu)異的物理性能，同時與聚酯彈性體的相容性惡化。其 中，乙烯基彈性體的添加量優(yōu)選5~20%，此添加范圍內(nèi)時，在盡可能提高體積電阻率的同 時，可以盡量減少對聚酯彈性體物性的損傷。聚碳化二亞胺化合物的添加量若少于上述范 圍時，則也起不到提高體積電阻率的效果，若過多時，也難以得到更為顯著的效果，同時使 材料成本增加。其中，優(yōu)選添加量為〇. 05~5%。在提高體積電阻率的同時，盡量不會增加太 高的成本。
[0015] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案：
[0016] 如上所述的一種聚酯彈性體組合物，所述聚酯彈性體的硬鏈段為結(jié)晶性芳香族聚 酯，軟鏈段選自脂肪族聚醚、脂肪族聚酯以及脂肪族聚碳酸酯中一種以上。
[0017] 如上所述的一種聚酯彈性體組合物，所述結(jié)晶性芳香族聚酯為聚對苯二甲酸乙二 醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯、對羥基苯甲酸共聚聚酯、6-羥基-2-羧基 萘共聚聚酯中的一種以上。
[0018] 如上所述的一種聚酯彈性體組合物，所述脂肪族聚醚為環(huán)狀醚的聚合物或二醇的 縮合物，為聚乙二醇、聚丙二醇或聚四亞甲基二醇的一種以上，其中，聚乙二醇的數(shù)均分子 量為1000~4000,聚丙二醇的數(shù)均分子量為1000~4000,聚四亞甲基二醇的數(shù)均分子量為 1000~4000;所述脂肪族聚酯為聚內(nèi)酯、脂肪族二元酸和脂肪族二醇的縮合物、脂肪族羥基 烷基羧酸的縮合物中的一種以上;所述脂肪族聚碳酸酯為聚二甲基三亞甲基碳酸酯、聚單 甲基三亞甲基碳酸酯、聚三亞甲基碳酸酯和聚六亞甲基碳酸酯中的一種以上。
[0019] 如上所述的一種聚酯彈性體組合物，所述聚酯彈性體中，所述硬鏈段的重量百分 比為25~90%。硬鏈段含量低于25%時，耐熱性、耐磨性及耐油性降低；硬鏈段含量高于 90 %時，耐疲勞性及耐沖擊性能降低。
[0020] 如上所述的一種聚酯彈性體組合物，所述乙烯基彈性體為乙烯-乙酸乙酯共聚物、 乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-己烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物。
[0021] 如上所述的一種聚酯彈性體組合物，所述乙烯-丙烯酸酯共聚物為乙烯-甲基丙烯 酸酯、乙烯-乙基丙烯酸酯或乙烯-丁基丙烯酸酯。
[0022] 乙稀-丙稀酸酯共聚物選用：乙稀-甲基丙稀酸酯Elvaloy AC 1125、乙稀-乙基丙 稀酸酯Elvaloy AC 2116或乙稀-丁基丙稀酸酯Elvaloy AC 3135等。
[0023] 乙烯-己烯共聚物選用:EXACT4151Cast或EXACT4056等。
[0024] 乙烯-辛烯共聚物選用：ENGAGE 8200、ENGAGE 8150或ENGAGE 8450等。
[0025] 如上所述的一種聚酯彈性體組合物，所述聚碳化二亞化合物為含有下式所示結(jié)構(gòu) 單元的化合物：
[0026]
[0027]式中，R表示取代或未取代的烴基，為脂肪族烴基、脂環(huán)族烴基、芳香族烴基或芳香 族脂肪烴基；
[0028] m為2及以上的整數(shù)。
[0029] 如上所述的一種聚酯彈性體組合物，所述聚碳化二亞化合物為均聚物或不同單體 的共聚物。
[0030] 如上所述的一種聚酯彈性體組合物，所述聚碳化二亞化合物為脂肪族聚碳化二亞 胺、脂環(huán)族聚碳化二亞胺或芳香族聚碳化二亞胺；
[0031] 所述脂肪族聚碳化二亞胺為聚六亞甲基碳化二亞胺、聚（3-甲基六亞甲基碳化二 亞胺)或聚亞烷基碳化二亞胺；
[0032]所述脂環(huán)族聚碳化二亞胺為聚(4，4二環(huán)己基甲烷碳化二亞胺）；
[0033]所述芳香族聚碳化二亞胺為聚亞芳基碳化二亞胺或聚二芳基烷烴碳化二亞胺。 [0034]本發(fā)明通過將乙烯基彈性體、聚碳化二亞胺化合物引入到聚酯彈性體中，使體積 電阻率比聚酯彈性體的提高1~2個數(shù)量級，同時也提供了良好耐水解性及加工穩(wěn)定性。其 機理可能是：聚碳化二亞胺通過與聚酯彈性體中的端羧基和材料中的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 消除了可導(dǎo)電基團，同時引入非極性分子所占比例極高的乙烯基彈性體，進而大大提高聚 酯彈性體的體積電阻率。另外，由于聚碳化二亞胺消除了聚酯彈性體中可導(dǎo)致其水解的端 羧基及水分，生成對材料的穩(wěn)定性沒有任何負(fù)面作用的脲基化合物，從而大大提高了耐水 解性。同時，由于每個聚碳化二亞胺分子都含有2個或以上的碳化二亞胺基團，每個碳化二 亞胺基團都可以與聚酯彈性體的端羧基反應(yīng)，由此可以產(chǎn)生一定的交聯(lián)，再加上低流動性 的乙烯基彈性體的引入，從而降低了聚酯彈性體的熔體流動性，提高了加工穩(wěn)定性。
[0035]本發(fā)明的聚酯彈性體組合物中，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，可以向本發(fā)明 的聚合物組合物中加入常規(guī)添加劑。例如，可以加入阻燃劑和阻燃增效劑用于改進阻燃性 的目的，和可以加入抗氧劑和熱穩(wěn)定劑用于改進耐熱性和防止變色的目的。其它添加劑包 括填料、惰性填料、增強劑、重金屬鈍化劑、防靜電劑、沖擊改性劑、粘度改進劑、成核劑、著 色劑和染料、潤滑劑、增塑劑、脫模劑、UV穩(wěn)定劑等。
[0036] 可以使用任何共混方法通過共混所有的組分材料獲得本發(fā)明的聚合物組合物。一 般優(yōu)選使這些共混組分盡可能均勻。作為具體的例子，使用混合機如共混機、捏合機、班伯 里混合機、輥擠出機等將所有的組分材料混合到均勻，以得到樹脂組合物?；蛘?，可以在混 合機中混合一部分材料，和然后將剩余材料加入和進一步混合直到均勻。或者，可以預(yù)先干 燥共混材料，然后用加熱的擠出機熔融和捏合直到均勻，然后以條形狀擠出，造粒。
[0037] 本發(fā)明的聚酯彈性體組合物可用于注射成型、擠出成型、壓延成型、發(fā)泡等多種成 型方式。
[0038] 有益效果：
[0039] 本發(fā)明的一種聚酯彈性體組合物，電絕緣性優(yōu)異，體積電阻率比聚酯彈性體的提 高了 1~2個數(shù)量級，并且具有良好的耐水解性及穩(wěn)定的加工成型性，適用于擠出、注塑、壓 延等各種成型方法。
【具體實施方式】
[0040] 下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā) 明而不用于限制本發(fā)明的范圍