一种聚酯、制备方法及热塑性硫化胶技术

本发明专利技术公开了一种聚酯、制备方法及热塑性硫化胶。所述聚酯是由1,4‑丁二醇，丁二酸，2,3‑丁二醇，衣康酸制备的；结构式如下：

A kind of polyester, preparation method and thermoplastic vulcanizate

The invention discloses a polyester, a preparation method and a thermoplastic vulcanizate. The polyester is prepared from 1,4 butanediol, succinic acid, 2,3 butanediol and itaconic acid. The structure is as follows:

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯、制备方法及热塑性硫化胶
本专利技术涉及高分子材料
，进一步地说，是涉及一种聚酯、制备方法及热塑性硫化胶。
技术介绍
目前的3D打印，其中常用的FDM方式，主要使用的材料为热塑性塑料，如：PLA、ABS等。但是PLA材料的硬度较高，缺乏韧性，需要改性将其应用于3D打印，现在多使用增韧的方式改性，韧性是提高了，但是PLA的硬度还是比较高的，不能满足一些对于柔性需要的打印产品的需求。目前的热塑性硫化胶的体系比较多，例如：丁基橡胶(IIR)和尼龙(PA12)65/35的比例，在开炼机190℃，7min得到预混物，再在开炼机上简单共混，动态硫化后得到热塑性硫化胶材料；丁腈橡胶NBR和尼龙(PA6)体系：将NBR在常温开炼机上塑炼并加入防老剂RD,混炼胶出片待用；PA6在80℃下干燥12小时,在高温开炼机上于230℃下使PA6熔融,加入准备好的NBR混炼胶,同时加入抗热氧化剂1010,混炼均匀后在到常温开炼机冷却出片；硫化剂和硫化助剂在常温开炼机上加入并混炼均匀后出片制成橡塑预混物；再将橡塑预混物在高温开炼机开炼机上230℃下动态硫化,得到质地均匀的材料像以上的材料，制备的都是石油基材料，对石油资源需求大，而且会造成环境污染，我们希望研制一种新型的材料绿色，环保的，可降解的材料。
技术实现思路
为解决现有技术中出现的问题，本专利技术提供了一种聚酯、制备方法及热塑性硫化胶。可以用于3D打印，本专利技术的材料减少对于石油资源的依赖，同时材料可降解，无毒性。本专利技术的目的之一是提供一种聚酯。结构式如下：本专利技术的目的之二是提供一种聚酯的制备方法。包括：(1)1,4-丁二醇，丁二酸，2，3-丁二醇，衣康酸，混合，加入四种单体总质量的0.1％～0.12％的阻聚剂，和四种单体总质量的0.1％～0.15％的催化剂TBT置于三口烧瓶中，抽真空至负压，再通氮气回到常压下，反复操作三到五次；1,4-丁二醇，2，3-丁二醇，丁二酸，衣康酸的质量比为(0.05～0.25)：(0.25～0.45)：(0.44～0.46)：(0.04～0.06)；(2)加热至160℃-170℃反应2-3个小时，再加热至175℃-185℃反应2-2.5小时，将温度降至40℃-60℃摄氏度，加入四种单体总质量的0.1％～0.15％的催化剂TBT，将反应温度升至220-230℃反应至出现爬杆现象出现，停止反应，得到聚酯PBBSI。其中，所述阻聚剂为三(4-羟基-TEMPO)磷酸盐。所述催化剂TBT是由钛酸四丁酯和甲醇按质量比1:10配置。反应过程如下：本专利技术的目的之三是提供一种热塑性硫化胶。所述热塑性硫化胶由包括以下组分的原料动态硫化而得：聚酯PBBSI和聚乳酸；二者的质量比为60:40到80/20；优选为60/40到70/30。本专利技术的目的之四是提供一种热塑性硫化胶的制备方法。包括：将聚酯PBBSI与聚乳酸按所述用量共混经动态硫化后制得所述热塑性硫化胶。其中，优选：共混温度为170℃～172℃；共混时间为8～10分钟；硫化温度为190℃～192℃；硫化时间为10-15分钟。具体包括以下步骤：将合成所得的聚酯PBBSI与购买的PLA按着60:40的质量比在哈克中简单共混，使用温度170摄氏度，转速80，混合8到10分钟，然后将其拿到开炼机上，加入共混物总质量的60％的0.05，多次开炼完成后，将其放入190摄氏度的哈克中动态硫化，转速为80，10分钟左右完成。本专利技术的目的之五是提供一种热塑性硫化胶在3D打印中的应用。本专利技术的热塑性硫化胶可以进行3D打印，打印效果良好。专利技术效果：本专利技术的原料来源简单，制备的热塑性硫化胶可进行3D打印。本专利技术减少对于石油资源的依赖，同时材料可降解，无毒性，更环保；并且制备方法简单，有利于工业推广应用。符合绿色化工的要求。附图说明图1不同组分配比的聚酯PBBSI的红外谱图图2不同组分配比的聚酯的核磁结构谱图图3不同温度下热塑性硫化胶的毛细管流变性能图4-110μm标尺下的电子显微镜图片；图4-230μm标尺下的电子显微镜图片图4-320μm标尺下的电子显微镜图片；图4-450μm标尺下的电子显微镜图片。具体实施方式下面结合实施例，进一步说明本专利技术。本专利技术所用原料除催化剂外均为市售；催化剂TBT自制：按钛酸四丁酯和甲醇按质量比1:10配置；实施例1：1,4-丁二醇，2，3-丁二醇，丁二酸，衣康酸，按着配比0.25/0.25/0.45/0.05反应，加入总质量的0.1％的阻聚剂705(三(4-羟基-TEMPO)磷酸盐)，体系总质量的0.1％的催化剂TBT置于三口烧瓶中，抽真空至负压，再通氮气回到常压下，反复操作三到五次；加热至160摄氏度反应2个小时，再加热至180摄氏度反应2小时，将温度降至40摄氏度，加入总质量的0.1％的催化剂TBT，将反应温度升至220摄氏度反应至出现爬杆现象出现，停止反应，得到聚酯PBBSI，红外性能表征是图1中PBBSI-50和核磁性能表征是图2中PBBSI-50曲线；将合成所得的聚酯PBBSI与PLA按着60:40的质量比在哈克中简单共混，使用温度170摄氏度，转速80r，混合8到10分钟，然后将其拿到开炼机上，加入共混物总质量的60％的0.05份的DCP(过氧化二异丙苯)，多次开炼完成后，将其放入190摄氏度的哈克中动态硫化，转速为80r，10-15分钟左右完成。再将其应用到3D打印中，使用200℃温度进行打印，打印产品立体花朵。实施例2：1,4-丁二醇，2，3-丁二醇，丁二酸，衣康酸，按着配比0.15/0.35/0.45/0.05反应，加入总质量的0.11％的阻聚剂705(三(4-羟基-TEMPO)磷酸盐)，体系总质量的0.13％的催化剂TBT置于三口烧瓶中，抽真空至负压，再通氮气回到常压下，反复操作三到五次；加热至160摄氏度反应2个小时，再加热至180摄氏度反应2小时，将温度降至40摄氏度，加入总质量的0.13％的催化剂TBT，将反应温度升至220摄氏度反应至出现爬杆现象出现，停止反应，得到聚酯PBBSI，红外性能表征是图1中PBBSI-70和核磁性能表征是图2中PBBSI-70曲线；将合成所得的聚酯PBBSI与购买的PLA按着60:40的质量比在哈克中简单共混，使用温度171摄氏度，转速80r，混合8到10分钟，然后将其拿到开炼机上，加入共混物总质量的60％的0.05份的DCP(过氧化二异丙苯)，多次开炼完成后，将其放入190摄氏度的哈克中动态硫化，转速为80r，10-15分钟左右完成。对其原子力电镜分析，如图4所示，四个不同的标尺下观察，发现都是海岛结构，完成了动态硫化的相反转，实现TPV的制备。再将其应用到3D打印中，使用200℃温度进行打印，打印产品拉伸样条。实施例3：1,4-丁二醇，2，3-丁二醇，丁二酸，衣康酸，按着配比0.05/0.45/0.45/0.05反应，加入总质量的0.12％的阻聚剂705(三(4-羟基-TEMPO)磷酸盐)，体系总质量的0.15％的催化剂TBT置于三口烧瓶中，抽真空至负压，再通氮气回到常压下，反复操作三到五次；加热至160摄氏度反应2个小时，再加热至180摄氏度反应2小时，将温度降至40摄氏度，加入总质量的0.15％的催化剂TBT，将反应温度升至220本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酯PBBSI，其特征在于：所述聚酯是由1,4‑丁二醇，丁二酸，2,3‑丁二醇，衣康酸制备的；结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种聚酯PBBSI，其特征在于：所述聚酯是由1,4-丁二醇，丁二酸，2,3-丁二醇，衣康酸制备的；结构式如下：2.一种如权利要求1所述的聚酯的制备方法，其特征在于所述方法包括：(1)1,4-丁二醇，2，3-丁二醇，丁二酸，衣康酸，混合，加入四种单体总质量的0.1％～0.12％的阻聚剂，和四种单体总质量的0.1％～0.15％的催化剂TBT置于三口烧瓶中，抽真空至负压，再通氮气回到常压下，反复操作三到五次；1,4-丁二醇，2，3-丁二醇，丁二酸，衣康酸的质量比为(0.05～0.25)：(0.25～0.45)：(0.44～0.46)：(0.04～0.06)；(2)加热至160℃-170℃反应2-3个小时，再加热至175℃-185℃反应2-2.5小时，将温度降至40℃-60℃摄氏度，加入四种单体总质量的0.1％～0.15％的催化剂TBT，将反应温度升至220-230℃反应至出现爬杆现象出现，停止反应，得到聚酯PBBSI。3.如权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王润国，高宇，张立群，李炎，胡潇然，王军，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11