一种热塑性弹性体及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种热塑性弹性体及其制备方法，包括如下步骤：1)在有机硅弹性体微米粒子的表面接枝极性基团；2)将步骤1)中形成的表面改性的有机硅弹性体微米粒子分散在聚酰胺中，以形成聚酰胺‑有机硅热塑性弹性体。采用本申请中的上述技术方案能够方便的获得聚酰胺‑有机硅热塑性弹性体，而无需受加工设备及加工工艺的约束，可直接采用现有技术中常用的双螺杆挤出设备和密炼机等将表面改性的有机硅弹性体微米粒子分散在聚酰胺中，加工设备易得、制备过程易于控制、生产过程安全环保、配方灵活多变、并且产品性能更加突出。

A thermoplastic elastomer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性弹性体及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，特别是涉及一种热塑性弹性体及其制备方法。
技术介绍
热塑性弹性体是一类兼具弹性体优越性能和热塑性塑料热可塑性的高分子材料。由于其热塑性特征，热塑性弹性体具有可重复加工性，因而极大地减少甚至杜绝废料的产生，在资源利用及环境保护方面比起化学交联的传统橡胶有着巨大的优势。聚酰胺热塑性弹性体出现较晚，至今全球生产厂家寥寥，而聚酰胺-有机硅热塑性弹性体由于技术和工艺上的障碍，商品化的就更少。目前聚酰胺-有机硅热塑性弹性体的制备方法，主要包括聚酰胺-有机硅动态硫化法，以及官能端基有机硅与聚酰胺单体直接共聚两种。专利CN01807264、CN01808872介绍了通过动态硫化工艺制备聚酰胺-有机硅热塑性弹性体的方法，在动态硫化过程中，初始为液体的有机硅在被均匀分散于聚酰胺连续相中的同时交联固化成为有机硅弹性体微粒，最终形成连续相为聚酰胺、分散相为有机硅弹性体微粒的聚酰胺-有机硅热塑性弹性体。动态硫化工艺对设备的要求较高，例如双螺杆挤出机的长度、啮合块比例，扭矩等都要特殊定制，而且为了获得良好的机械性能，需要最终的有机硅弹性体微粒在此过程中彻底完成固化并以一定范围内的粒径均匀分散在聚酰胺中，这需要对各段加工温度、硫化速度、剪切强度等动态硫化条件进行精确调控，操作窗口范围很窄。并且一旦有机硅比例过高，有机硅自己会形成连续相，显著降低材料的热塑性。同时，由于弱极性的有机硅与强极性的聚酰胺相容性很差，体系易出现宏观相分离，进而严重影响机械性能。一般动态硫化法生产出来的聚酰胺-有机硅热塑性弹性体的抗张强度很难超过20MPa。专利CN200480001598、CN201310628391介绍了含官能端基有机硅与聚酰胺单体直接共聚制备聚酰胺基有机硅热塑性弹性体的方法，但这类方法属于纯粹的化工生产，不仅投资巨大，而且生产过程中需要大量使用有毒、易燃、易爆原料和溶剂，以及高温、高压等生产工艺。在环保、安全日益重视的今天，这类项目遇到的挑战可想而知。并且至今为止，利用这类化学共聚法生产聚酰胺-有机硅热塑性弹性体的商品化产品并没有出现。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种热塑性弹性体及其制备方法，最终形成以聚酰胺为连续相、有机硅弹性体微米粒子为分散相的热塑性弹性体材料，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过以下技术方案获得的。本专利技术提供一种热塑性弹性体的制备方法，包括如下步骤：1)在有机硅弹性体微米粒子的表面接枝极性基团；2)将步骤1)中形成的表面改性的有机硅弹性体微米粒子分散在聚酰胺中，以形成聚酰胺-有机硅热塑性弹性体。根据上述所述的制备方法的技术方案，步骤1)中的有机硅弹性体微米粒子为正球形微米粒子。优选地，步骤1)中，所述有机硅弹性体微米粒子的直径为0.05～50μm，更优选地，其直径为0.1～30μm。更优选地，所述有机硅弹性体微米粒子的直径为0.8～3.0μm。根据上述所述的制备方法的技术方案，本申请中的有机硅弹性体微米粒子可以通过现有技术中方法制备获得。更进一步地，所述有机硅弹性体微米粒子的制备方法可以采用国内公开号为CN106543455A的专利进行生产。根据上述所述的热塑性弹性体的制备方法的技术方案，步骤1)中，所述极性基团包括选自丙烯酸基、丙烯酸酯基、丙烯腈基、环氧基和氨基中的一种或多种。根据上述所述的热塑性弹性体的制备方法的技术方案，步骤1)中，在有机硅弹性体微米粒子的表面接枝极性基团的方法为向有机硅弹性体微米粒子和水的混合物加入极性改性剂，然后引发聚合，对聚合产物进行固液分离获得表面改性的有机硅弹性体微米粒子。优选地，极性改性剂的加入量为有机硅弹性体微粒粒子质量的0.1wt％～45wt％，更优选为1wt％～25wt％，更优选为5wt％～25wt％。根据上述所述的表面接枝极性基团的技术方案，所述极性改性剂含有至少一个极性基团。优选地，所述极性改性剂为含有至少一个极性基团的单体或低聚物。更优选地，所述低聚物的分子量为150～100000。更优选地，所述含有至少一个极性基团的单体选自如下中的一种或多种：丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、三烯丙基异氰尿酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4丁二醇二丙烯酸酯、1，4丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1、6己二醇二丙烯酸酯、1、6己二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，12-十二烷基二丙烯酸酯、1，12-十二烷基二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、1，3丁二醇二丙烯酸酯、1，3丁二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二甲基丙烯酸酯；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、丙氧化丙三醇三丙烯酸酯、丙氧化丙三醇三甲基丙烯酸酯；二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四甲基丙烯酸酯、顺丁烯二酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、双酚A双烯丙基醚、二烯丙基双酚A；二乙烯基-1,4-丁二醇醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚。更优选地，至少一个极性基团的低聚物包括如下中的一种或多种：包括含1-20个丙烯酸酯基团的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯；含1-20个甲基丙烯酸酯基团的脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯；含1-20个丙烯酸酯基团的芳香族聚氨酯丙烯酸酯；含1-20个甲基丙烯酸酯基团的芳香族聚氨酯甲基丙烯酸酯；含1-20个丙烯酸酯基团的聚酯丙烯酸酯；含1-20个甲基丙烯酸酯基团的聚酯甲基丙烯酸酯；含1-20个丙烯酸酯基团的氯化聚酯丙烯酸酯；含1-20个甲基丙烯酸酯基团的氯化聚酯甲基丙烯酸酯；含1-20个丙烯酸酯基团的环氧丙烯酸酯；含1-20个甲基丙烯酸酯基团的环氧甲基丙烯酸酯；含1-20个丙烯酸酯基团的脂肪族环氧丙烯酸酯；含1-20个甲基丙烯酸酯基团的脂肪族环氧甲基丙烯酸酯；含1-20个丙烯酸酯基团的氨基丙烯酸酯；含1-20个甲基丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑性弹性体的制备方法，包括如下步骤：/n1)在有机硅弹性体微米粒子的表面接枝极性基团；/n2)将步骤1)中形成的表面改性的有机硅弹性体微米粒子分散在聚酰胺中，以形成聚酰胺-有机硅热塑性弹性体。/n

【技术特征摘要】
1.一种热塑性弹性体的制备方法，包括如下步骤：
1)在有机硅弹性体微米粒子的表面接枝极性基团；
2)将步骤1)中形成的表面改性的有机硅弹性体微米粒子分散在聚酰胺中，以形成聚酰胺-有机硅热塑性弹性体。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述有机硅弹性体微米粒子的直径为0.05～50μm。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述极性基团包括选自丙烯酸基、丙烯酸酯基、丙烯腈基、环氧基和氨基中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，在有机硅弹性体微米粒子的表面接枝极性基团的方法为向有机硅弹性体微米粒子和水的混合物加入极性改性剂，然后引发聚合，对聚合产物进行分离获得表面改性的有机硅弹性体微米粒子。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述极性改性剂为含有至少一个极性基团的单体或低聚物；和/或所述引发聚合的方式选...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜文，
申请(专利权)人：涌奇材料技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31