聚醚酯弹性体及其组合物制造技术

聚醚酯弹性体，其包含约２５～约５９％重量的聚（三亚甲基醚）酯软链段以及约４１～约７５％重量的硬链段，其中，聚（三亚甲基醚）酯软链段是源自数均分子量为约６００～约２５００的聚（三亚甲基醚）二醇。还公开了其组合物以及由它们制成的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有改善的高温和低温物理特性的聚醚酯弹性体，其 组合物，以及由其制备的制品。
技术介绍
由于具有优异的撕裂强度、拉伸强度、挠曲寿命、抗磨损性，和 较宽的用于最终用途的温度范围，热塑性聚醚酯弹性体有着广泛的应 用。对于许多应用而言，特別是包括汽车中的应用，由聚醚酯弹性体制成的制品可经受的操作温度范围在约-40。C 约150°C。在低温下， 限制聚醚酯弹性体性能的因素通常为脆化或失去冲击强度，而在高温 下(例如那些用于汽车引擎罩下的聚醚酯弹性体)，聚醚酯弹性体可 失去机械强度(例如，在升温下，可出现拉伸强度的失去)。美国专利6,599,625公开的聚醚酯弹性体包含约90 ~约60%重量 的聚三亚曱基醚酯软链段和约10~约40%重量的三亚曱基酯硬链段， 并公开了它们在纤维和其它形状制品中的应用。据称这些聚合物与含 其它二醇的聚合物相比，在性能上有所改善。美国专利6,562,457公 开的聚醚酯弹性体包含约90 ~约60%重量的聚三亚甲基醚酯软链段和 约10~约40%重量的四亚曱基酯^^链段。因此，获得具有改善的高温和低温物理特性的源自聚(三亚甲基 醚)酯软链段的热塑性聚醚酯弹性体是人们所期望的。
技术实现思路
这里公开并要求保护聚醚酯弹性体，其含有约25 ~约59%重量的 软链段及约41 ~约75%重量的硬链段，其中，该软链段的约60 ~ 100% 摩尔为下式表示的聚(三亚曱基醚)酯软链<formula>formula see original document page 4</formula> 该硬链段的约80~ 100%摩尔为下式表示的四亚丁基酯硬链段<formula>formula see original document page 5</formula>其中，G表示数均分子量为约500 ~约2500的聚(三亚曱基醚)二醇 除去了末端羟基后剩下的二价基团，R是从一个或多个相应的二羧酸 等价物中除去了羧基官能团后剩下的一个或多个二价基团。另外还公 开了含有聚醚酯弹性体的组合物，以及由该聚醚酯弹性体和其组合物 制成的制品。具体实施方式本专利技术的热塑性聚醚酯弹性体含有约25~约59%重量的软链段和 高于约41 ~约75%重量的硬链段；或优选含有约30-约59%重量的 软链段和约41 ~约70%重量的硬链段；或更优选含有约35 ~约59% 重量的软链段和约41 ~约65%重量的硬链段。这里的术语"软链段"是指由多聚或低聚二醇与二羧酸等价物进 行反应形成酯连接的产物。在本专利技术的聚醚酯弹性体中，软链段中的 约60~100%摩尔，或优选为至少约75~ 100%摩尔，或更优选为至少 约90~100%摩尔，或进一步优选为至少约95~100%摩尔为聚(三亚 曱基醚)酯软链段。这里的术语"聚(三亚曱基醚)酯软链段"是指由聚(三亚曱基 醚)二醇(这里称作P03G)与至少一种二羧酸等价物反应生成的反 应产物。聚(三亚曱基醚)酯软链段可由以下结构表示<formula>formula see original document page 5</formula>其中，R表示从相应的二羧酸等价物中除去了羧基官能团后剩下的一 个或多个二价基团，G表示除去了数均分子量为约500 ~约2500,或 优选为约800 ~约2300,或更优选为约950 ~约2300,或进一步优选为约950 -2100的聚(三亚甲基醚)二醇的末端羟基后剩下的二价基 团。聚(三亚甲基醚)二醇(P03G)可通过本领域已知的任何方法 制备。例如，P03G可通过1,3-丙二醇的自缩合反应或氧杂环丁烷的 开环聚合反应制得。制备P03G的方法描述于美国专利6,720,459和 美国专利申请公开2002/0007043中，它们所公开的全部内容通过引用 并入本文中。1,3-丙二醇可以是由生物体书f生的。例如，其可/人-使用 了可再生营养源如玉米淀粉进行的发酵过程中获得。聚(三亚曱基醚) 二醇优选具有以下结构H(OCH2CH2CH2)nOH。这里使用的术语"聚(三亚曱基醚)二醇"(P03G)也指含有最 多达40%摩尔的源自1,3-丙二醇之外的二醇的醚单元的聚醚二醇。适 合的二醇的例子包括具有2-8个碳原子的脂肪族二醇，例如乙二醇和 1,4-丁二醇。这种聚醚二醇的例子包括聚(三亚曱基-亚乙基醚)二醇、 聚(三亚甲基-l,4-亚丁基醚)二醇、和聚(三亚甲基-亚乙基-l,4-亚丁 基醚)二醇。软链段中最多约40%摩尔，或优选最多约25%摩尔，或更优选最 多约10%摩尔，或进一步优选最多约5%摩尔可任选地源自除P03G 外的其它多聚或低聚二醇。优选的二醇的例子包括聚(亚乙基醚) 二醇、聚(亚丙基醚)二醇、聚(四亚甲基醚)二醇、聚(六亚甲基 醚)二醇、四氢呋喃和3-烷基四氢呋喃的共聚物、以及环氧乙烷和环 氧丙烷的共聚物。除P03G外可选用的二醇优选具有的数均分子量为 约500 ~约3000。这里的术语"硬链段"是指由二醇与羧酸等价物进行反应形成酯 链接的反应产物。在本专利技术的聚醚酯弹性体中，硬链段中的至少80% 摩尔，或优选至少90%摩尔，或更优选约95 ~ 100%摩尔为四亚甲基 酯硬链段。然而，更优选的是硬链段中的100%摩尔均为四亚甲基酯 硬链段。这里的术语"四亚曱基酯硬链段"是指由1,4-丁二醇与至少一种 羧酸等价物进行反应形成酯链接的反应产物。四亚甲基醚酯硬链段可 由以下结构表示其中，R表示一个或多个从相应的二羧酸等价物中除去了羧基官能团 后剩下的二价基团。本专利技术的聚醚酯弹性体中，硬链段的最多约20%摩尔，或优选最 多约10%摩尔，或更优选最多约5%摩尔可任选地由除1,4-丁二醇外 的一种或多种有机二醇制得。二醇优选具有少于约400的分子量，且 优选为饱和二醇，其可以是脂环族的或脂肪族的。优选的二醇具有2 15个碳原子，例如乙二醇、异丁二醇、丙二醇、戊二醇、2,2-二曱基 丙二醇、2-曱基丙二醇、己二醇和癸二醇；二羟基环己烷；和环己烷二曱醇。更优选的脂肪族二醇具有2~8个碳原子。特别优选的是乙 二醇和1,3_丙二醇。这里使用的术语"二羧酸等价物"是指那些能够与羟基反应生成 酯连接的二羧酸或酸衍生物。二羧酸等价物的例子包括二羧酸、二羧 酸酯和二酯、酰卣、和酸酐。二羧酸等价物优选具有的分子量不超过300,且可以是芳香族的、 脂肪族的、或脂环族的。"芳香族二羧酸等价物"是二羧酸等价物， 其中每个羧基均连接到芳环或芳环体系中的碳原子上。"脂肪族二羧 酸等价物"是二羧酸等价物，其中每个羧基均连接到完全饱和的碳原 子或为烯烃双键部分的碳原子上。如果完全饱和的碳原子是在环中， 则等价物为"脂环族的二羧酸等价物"。优选的二羧酸等价物有二羧 酸和二羧酸的酯，尤其是二羧酸的二曱酯。同样优选的是芳香族二羧 酸或二酯本身或组合了少量，如少于约20%摩尔的一种或多种脂肪族 或脂环族二羧酸或二酯者。特别优选的是二羧酸和芳香族二羧酸的二 甲酯。用于制备本专利技术的聚醚酯弹性体的芳香族二羧酸的例子包括对 苯二曱酸、间苯二曱酸、联苯曱酸、萘二曱酸、具有苯核的取代的二 羧酸化合物，例如双(对羧基苯基)曱烷、1,5-萘二甲酸、2,本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚醚酯弹性体，其包含约２５～约５９％重量的软链段及约４１～约７５％重量的硬链段，其中，约６０～１００％摩尔的软链段为由以下结构表示的聚（三亚甲基醚）酯软链段：　　　　－Ｏ－Ｇ－Ｏ－＊＊＊　　　　约８０～１００％摩尔的硬链段为由以下结构表示的四亚甲基酯硬链段：　　　　－Ｏ－（－ＣＨ↓［２］－）↓［４］－Ｏ－＊＊＊　　　　其中，Ｇ表示除去了数均分子量为约５００～约２５００的聚（三亚甲基醚）二醇的末端羟基后剩下的二价基团，Ｒ是从一个或多个相应的二羧酸等价物中除去了羧基官能团后剩下的一个或多个二价基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM麦肯纳，EM德布兰特史密斯，DJ赖利，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]