聚酯弹性体发泡珠粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了聚酯弹性体发泡珠粒及其制备方法和应用，形成所述聚酯弹性体发泡珠粒的原料包括：聚酯弹性体、扩链剂、成核剂、抗氧剂和物理发泡剂。该聚酯弹性体发泡珠粒具有环境友好性、发泡倍率高、容重小、压缩回弹性高、抗黄变、抗菌等优异特性，并且该聚酯弹性体发泡珠粒密度为80

【技术实现步骤摘要】
聚酯弹性体发泡珠粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚酯材料领域，具体涉及一种聚酯弹性体发泡珠粒及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]TPEE(热塑性聚酯弹性体)是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物，其中聚醚软段和未结晶的聚酯形成无定形相聚酯，硬段部分结晶形成结晶微区，起物理交联点的作用。TPEE具有橡胶的弹性和工程塑料的强度；软段赋予它弹性，使它具有橡胶特性；硬段赋予它加工性能，使它具有塑料特性。与橡胶相比，它具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与塑料相比，同样具有强度高的特点，而柔韧性和动态力学性能更好。
[0003]聚酯弹性体具有极高的拉伸强度。与聚氨酯(TPU)相比，聚酯弹性体压缩模量与拉伸模量要高得多，用相同硬度的聚酯弹性体和TPU制作同一零件，前者可以承受更大的负载。在室温以上，聚酯弹性体弯曲模量很高，而低温时又不像TPU那样过于坚硬，因而适宜制作悬臂梁或扭矩型部件，特别适合制作高温部件。聚酯弹性体低温柔顺性好，低温缺口冲击强度优于其他TPE，耐磨耗性与TPU相当。在低应变条件下，聚酯弹性体具有优异的耐疲劳性能，且滞后损失少，这一特点与高弹性相结合，使该材料成为多次循环负载使用条件下的理想材料。
[0004]由于聚酯弹性体的熔体强度很低，会造成泡孔坍塌、破裂、合并等现象，即泡壁不能维持一定的强度，从而无法形成有效的气泡，需要通过反应共混提高聚酯弹性体的熔体强度。发泡过程中干式高压浸渍釜压力要求非常高，如何得到更高倍率发泡珠粒，也是聚酯弹性体珠粒发泡材料制备中的一大困难点。此外，现有技术中，从泄压放料开始到放料结束的整个放料过程中干式高压浸渍釜内压力一直是减小的，因此后期阶段排出的聚酯弹性体珠粒所经过的压力降小于前期排出的聚酯弹性体珠粒的压力降，从而导致聚酯弹性体发泡珠粒间存在密度和泡孔尺寸不均匀的问题。
[0005]目前市场常见的TPU弹性体材料制品在使用一段时间后会发生颜色变黄的现象，尤其是白色、浅色制品更为明显，严重影响产品美观。引起黄变的主要因素有紫外线、光、热和氧。UV照射：材料吸收光能后，该部位的分子链就会产生碳碳键或是碳氢键的裂解，从而发生颜色的改变；热和氧：热会加速材料的氧化过程，材料形成过氧化结构后容易形成游离基，导致浅、白色材料变色。聚酯弹性体如果不添加抗氧剂和抗黄变剂，在很多条件下，如水雾、臭氧、室外大气等，会很快降解，使其粘度和相对分子量降低，材料断裂伸长率下降，瞬时弹性恢复率变差。聚醚段的这种降解反应是一种自由基反应，可能是由于聚合物链中与聚醚氧原子相连的碳原子受到了攻击，聚醚酯弹性体断链时生成甲醛，甲醛被氧化成甲酸，甲酸又反过来促进断链。如何提高聚酯弹性体抗氧化降解和抗黄变能力也成为其应用拓展中的一个难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种聚酯弹性体发泡珠粒及其制备方法和应用，该聚酯弹性体发泡珠粒具有环境友好性、发泡倍率高、容重小、压缩回弹性高、抗黄变、抗菌等优异特性，并且该聚酯弹性体发泡珠粒密度为80
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200kg/m3，发泡倍率5
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20倍，泡孔尺寸为50
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200μm，耐黄变等级≥4.5级，回弹率大于60％，闭孔率在90％以上，拉伸强度≥1.0MPa，断裂伸长率≥300％。因此广泛用于鞋材、跑道、自行车头盔、坐垫、汽车填充、家居填充、水泥填充等领域。
[0007]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种聚酯弹性体发泡珠粒。根据本专利技术的实施例，形成所述聚酯弹性体发泡珠粒的原料包括：聚酯弹性体、扩链剂、成核剂、抗氧剂和物理发泡剂。
[0008]根据本专利技术实施例的聚酯弹性体发泡珠粒，该组成的聚酯弹性体发泡珠粒具有环境友好性、发泡倍率高、容重小、压缩回弹性高、抗黄变、抗菌等优异特性，并且该聚酯弹性体发泡珠粒密度为80
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200kg/m3，发泡倍率5
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20倍，泡孔尺寸为50
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200μm，耐黄变等级≥4.5级，回弹率大于60％，闭孔率在90％以上，拉伸强度≥1.0MPa，断裂伸长率≥300％。因此广泛用于鞋材、跑道、自行车头盔、坐垫、汽车填充、家居填充、水泥填充等领域。
[0009]另外，根据本专利技术上述实施例的聚酯弹性体发泡珠粒还可以具有如下附加的技术特征：
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述聚酯弹性体、所述扩链剂、所述成核剂和所述抗氧剂的质量比为100：(0.2～1)：(0.5～2)：(0.2～1)。由此，可以制备得到具有环境友好性、发泡倍率高、容重小、压缩回弹性高、抗菌等优异特性的聚酯弹性体发泡珠粒。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述聚酯弹性体包括TPEE或TPEE与选自PET、PBT、PETG、PLA、PTT、PBAT、PCT和PEN中的至少一种组成混合物。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述扩链剂包括均苯四甲酸酐(PMDA)、异氰酸酯(HDI)、多官能度环氧树脂(ADR 4468)和异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)中的至少之一。由此，有效提高聚酯弹性体的熔体强度和改善其“可发泡性”，有效防止发泡过程中塌泡、泡孔破裂以及泡孔合并现象的产生。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述成核剂包括纳米氧化锌晶须、苯甲酸钠、二氧化硅、滑石粉、蒙脱土和凹凸棒土中的至少之一，优选为纳米氧化锌晶须。由此，在发泡过程中在熔体间的界面形成大量低势能点，形成大量、均匀的成核热点，从而利于后续得到更高倍率聚酯弹性体发泡珠粒。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述抗氧剂包括抗氧剂1076、抗氧剂1010和抗氧剂330中的一种或两种组合。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述物理发泡剂包括环戊烷、HFC
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134a和CO2中的至少一种。由此，对环境友好。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，基于100质量份的所述聚酯弹性体，所述物理发泡剂的用量为1～2.5重量份。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，形成所述聚酯弹性体发泡珠粒的原料进一步包括耐高温润滑剂，基于100质量份的所述聚酯弹性体，所述耐高温润滑剂的用量为0.2
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0.5重量份。由此，可改善过高温、剪切造成熔体的热降解、熔体破裂和表面毛糙现象，改善熔体的流动
性，使挤出出料表面更平滑，既有利于发泡材料的成型，又有助于形成均匀稳定、尺寸可控的泡孔。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述耐高温润滑剂包括EBS或PETs。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，形成所述聚酯弹性体发泡珠粒的原料进一步包括紫外吸收剂，基于100质量份的所述聚酯弹性体，所述紫外吸收剂的用量为0.2
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0.5重量份。紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中大量的对有色物体有害的紫外线部分(其波长约290
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460纳米，这些有害的紫外光通过化学上的氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酯弹性体发泡珠粒，其特征在于，形成所述聚酯弹性体发泡珠粒的原料包括：聚酯弹性体、扩链剂、成核剂、抗氧剂和物理发泡剂。2.根据权利要求1所述的发泡珠粒，其特征在于，所述聚酯弹性体、所述扩链剂、所述成核剂和所述抗氧剂的质量比为100：(0.2～1)：(0.5～2)：(0.2～1)。3.根据权利要求1或2所述的发泡珠粒，其特征在于，所述聚酯弹性体包括TPEE或TPEE与选自PET、PBT、PETG、PLA、PTT、PBAT、PCT和PEN中的至少一种组成混合物；任选地，所述扩链剂包括均苯四甲酸酐、异氰酸酯、多官能度环氧树脂和异氰尿酸三缩水甘油酯中的至少之一；任选地，所述成核剂包括纳米氧化锌晶须、苯甲酸钠、二氧化硅、滑石粉、蒙脱土和凹凸棒土中的至少之一，优选为纳米氧化锌晶须；任选地，所述抗氧剂包括抗氧剂1076、抗氧剂1010和抗氧剂330中的一种或两种组合。4.根据权利要求1所述的发泡珠粒，其特征在于，所述物理发泡剂包括环戊烷、HFC
‑
134a和CO2中的至少一种；任选地，基于100质量份的所述聚酯弹性体，所述物理发泡剂的用量为1～2.5重量份。5.根据权利要求1所述的发泡珠粒，其特征在于，形成所述聚酯弹性体发泡珠粒的原料进一步包括耐高温润滑剂，基于100质量份的所述聚酯弹性体，所述耐高温润滑剂的用量为0.2
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0.5重量份；任选地，所述耐高温润滑剂包括EBS或PETs。6.根据权利要求1所述的发泡珠粒，其特征在于，形成所述聚酯弹性体发泡珠粒的原料进一步包括紫外吸收剂，基于100质量份的所述聚酯弹性体，所述紫外吸收剂的用量为0.2
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0.5重量份；任选地，所述紫外吸收剂包括UV
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P、UV
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡广君，施文照，柳祚龙，周文挺，
申请(专利权)人：华润化学材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：