嵌段共聚醚酯弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备包括聚酯硬嵌段和聚（氧化烯烃）多元醇软嵌段的嵌段共聚醚酯弹性体的方法，其中，将至少一种芳族二元羧酸或其成酯衍生物、至少一个亚烷基二醇和包括用氧化乙烯封端的聚（氧化丙烯）的聚（氧化烯烃）多元醇进行酯化，所述聚（氧化烯烃）多元醇相对于所述聚（氧化烯烃）多元醇的总重具有２２－９０重量％的氧化乙烯含量，并具有小于３５ｍｅｑ／ｋｇ聚（氧化烯烃）多元醇的不饱和含量，所述不饱和含量是乙烯基和烯丙基的总含量。本发明专利技术还涉及由所述方法得到的嵌段共聚醚酯弹性体，所述弹性体包括用氧化乙烯封端的聚（氧化丙烯），所述聚（氧化烯烃）多元醇具有２５００－５０００ｇ／ｍｏｌ的Ｍｎ和２２－９０重量％的氧化乙烯含量，其中，所述嵌段共聚醚酯弹性体具有６０／４０－９０／１０的聚（氧化烯烃）多元醇／芳族二元羧酸或其成酯衍生物的重量比；具有至少３．５的所述聚酯嵌段的平均聚合度并具有至少２５０００ｇ／ｍｏｌ的Ｍｎ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制备包括聚酯硬嵌段和聚(氧化烯烃)嵌段的嵌段共聚醚酯弹性体的方法，其中，将至少一种芳族二元羧酸或其成酯衍生物、至少一种亚烷基二醇和包括用氧化乙烯封端的聚(氧化丙烯)的聚(氧化烯烃)多元醇进行酯化。本专利技术还涉及包括聚酯硬嵌段和聚(氧化烯烃)嵌段的嵌段共聚醚酯弹性体，所述弹性体通过将至少一种芳族二元羧酸或其成酯衍生物、至少一种亚烷基二醇和包括用氧化乙烯封端的聚(氧化丙烯)的聚(氧化烯烃)多元醇进行酯化得到。由US 4687835和它的同族专利EP-B-203634和US 4205158已知这种方法。US 4687835和US 4205158描述了一种共聚醚酯，该共聚醚酯由短链酯单元的硬嵌段和用15-35wt％的氧化乙烯封端并具有1500-2800(数均)分子量的聚(氧化丙烯)二醇的软嵌段组成。短链酯单元包括至少75mole％的对苯二甲酸1，4-丁二醇酯单元并分别在US 4687835中形成25-55重量％的共聚醚酯，在US 4205158中形成25-48重量％的共聚醚酯。根据US 4205158，制备上述类型的共聚醚酯应当在至少1.5当量、优选2.5-5.5当量/100摩尔二元羧酸的支化剂的存在下实施以得到足够高的聚合度而在熔融缩合聚合期间没有发生过量聚合物降解。US 4205158还指出，如果在制备其中所给出组成的聚醚酯中未使用支化剂，则与具有类似硬度并基于聚氧化四亚甲基二醇相比，共聚醚酯所达到的物理性质(例如，抗张强度和抗撕裂性)相当不足。因此，US 4205158的方法具有以下缺点不具支化剂或具有小于1.5当量/100摩尔二元羧酸的支化剂的组合物是不适当的。聚合物的支化对于某些应用(例如，薄膜)可能有利，然而，对于其它应用(例如，纤维)，具有非常少的支化或根本没有支化是有利的。在US 4687835中，据说尽管根据US 4205158的实施例，所述物理性质可以通过将相对大量的支化剂引入共聚醚酯中来改善，但是明显看出，当使用大量支化剂时，例如断裂伸长率、(缺口)拉伸冲击能和撕裂能的一些物理性质仍需进一步改善。根据US 4687835，这通过上述共聚醚酯实现了，该共聚醚酯不包含支化剂或包含小于1.5当量/100摩尔二元羧酸的支化剂，并具有在特定界限之间的熔融指数。在US 4687835中，这些共聚醚酯采用2步法制备，其中，首先将相对粘度1.8-2.5的共聚醚酯通过熔融缩合制备，然后在170℃-220℃的温度下在惰性气流中或在真空中进行固相后缩合直到得到2.45-5.0的相对粘度。根据US 4687835，这些共聚醚酯与通过US4205158方法制备的具有类似组成和硬度的共聚醚酯相比，显示更高的断裂伸长率、缺口拉伸冲击能和撕裂能。US 4687835的方法具有以下缺点，由于该方法具有两步，因此很复杂，其中粘度必须仔细控制，固相后缩合是耗时步骤。另一个缺点在于，根据US 4687835的所述方法不适用于用氧化乙烯封端的具有大于2800数均分子量的聚(氧化丙烯)二醇，因为这可能引起相分离。根据本专利技术人的经验已知，在共聚醚酯制备过程中的相分离通常导致聚合物具有很差的机械性质。因此，本专利技术的目的在于提供一种用于制备具有用氧化乙烯封端的聚(氧化丙烯)二醇软嵌段的共聚醚酯的方法，该方法不具有US 4687835和US 4205158方法的缺点，即，目的在于提供一种方法，该方法在选择使用(如果需要的话)支化剂和其用量方面比US 4205158方法更灵活，并且该方法不需US 4687835的后缩合步骤。另一个目的在于提供一种方法，该方法允许使用采用氧化乙烯封端并具有大于2800数均分子量的聚(氧化丙烯)二醇，同时仍使共聚醚酯具有良好的机械性质。采用根据本专利技术的方法已经实现了这个目的，其中，-聚(氧化烯烃)多元醇相对于聚(氧化烯烃)多元醇的总重具有22-90重量％的氧化乙烯含量，和-聚(氧化烯烃)多元醇具有小于35meq/kg聚(氧化烯烃)多元醇的不饱和含量，该不饱和含量是乙烯基和烯丙基的总含量。根据本专利技术的方法的优点在于，通过使用具有小于35meq/kg聚(氧化烯烃)多元醇的不饱和含量(该不饱和含量是乙烯基和烯丙基的总含量)的聚(氧化烯烃)多元醇，可以得到具有高柔性、低硬度和良好机械性质的嵌段共聚醚酯聚合物，即使使用了小于1.5当量/100摩尔二元羧酸的支化剂，也不需使用固态后缩合步骤。而且，采用本专利技术的方法，可以使用具有大于2800数均分子量(Mn)的PO-EO多元醇，并仍可以得到具有良好机械性质的共聚醚酯。在具体的实施方式中，采用本专利技术的方法得到的共聚醚酯比采用US 4687835和US 4205158中所描述的已知方法得到的共聚醚酯具有甚至更好的机械性质。US专利公开US 4562232中涉及嵌段共聚醚酯聚合物，其中，使用具有非常高分子量的共聚醚多元醇。根据US 4562232，用在嵌段共聚醚酯聚合物中的共聚醚多元醇可以具有约350-约12000的分子量，共聚醚多元醇可以是氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物以及其它数种共聚物。为了制备聚合物，笼统地提及预聚物的进一步缩聚可以在固相完成。给定的唯一实施例涉及具有1000-2000分子量的聚四亚甲基二醇。US 4562232没有给出任何关于具有用氧化乙烯封端的聚(氧化丙烯)嵌段共聚多元醇的共聚醚酯聚合物以及如何制备这些聚合物的细节。US 4562232没有提及或涉及本专利技术所要解决的问题。US 4562232既没有提及也没有暗示根据本专利技术的方法解决该问题的方案。根据本专利技术的方法可以采用任何已知的方法来实施。例如Hand ofThermoplastics，O.Olabishi，Chapter 17，Marcel Dekker Inc.，New York1997，ISBN 0-8247-9797-3中，Thermoplastic Elastomers 2ndEd，Chapter8，Carl Hanser Verlag(1996)，ISBN 1-56990-205-4中，Encyclopedia ofPolymer Science and Engineering，Vol.12，Wildy&Sons，New York(1988)，ISBN 0-471-80944，p.75-117中以及其引文中描述了共聚醚酯的实施例和制备方法。包括聚(氧化丙烯)嵌段和聚(氧化乙烯)嵌段的多元醇也被称为EO-PO嵌段共聚物。用氧化乙烯封端的聚(氧化丙烯)共聚物指具有聚(氧化丙烯)(PPO)中心嵌段和两段聚(氧化乙烯)(PEO)末端嵌段的三嵌段共聚物。这种聚醚作为软嵌段的优点包括它的羟基官能度和在合成聚醚酯中的良好反应性和相容性。此处包括用氧化乙烯封端的聚(氧化丙烯)的聚(氧化烯烃)多元醇也被称为PO-EO多元醇。可以用在根据本专利技术的方法中的聚(氧化烯烃)多元醇可以是任何具有小于35meq/kg聚(氧化烯烃)多元醇的不饱和度并具有相对于聚(氧化烯烃)多元醇的总重22-90重量％的氧化乙烯含量的PO-EO多元醇。优选地，用在本专利技术的方法中的聚(氧化烯烃)多元醇具有2500-5000g/mol的Mn。更优选地，Mn为2800-5000，还要更优选地，M本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备包括聚酯嵌段和聚（氧化烯烃）多元醇嵌段的嵌段共聚醚酯弹性体的方法，其中，将至少一种芳族二元羧酸或其成酯衍生物、至少一种亚烷基二醇和包括用氧化乙烯封端的聚（氧化丙烯）的聚（氧化烯烃）多元醇进行酯化，其特征在于，－所述聚（氧化烯 烃）多元醇相对于所述聚（氧化烯烃）多元醇的总重具有２２－９０重量％的氧化乙烯含量，和－所述聚（氧化烯烃）多元醇具有小于３５ｍｅｑ／ｋｇ聚（氧化烯烃）多元醇的不饱和含量，所述不饱和含量是乙烯基和烯丙基的总含量。

【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：赫伊德安娜格特茨，安格利卡施密特，默哈麦德勒多涅达洛彻，迪尼斯尔斯玛丽亚约瑟夫圭劳麦基里，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]