文档介绍:热塑性聚酯弹性体的发展现状和应用
热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶,是一类含 有 PBT 聚酯硬段(结晶相,提供强度)和聚醚软段(连续段) 的嵌段线型共聚物。TPEE硬段的刚性、极性和结晶性使其具 有突出的强度和较好的耐高温性、耐热塑性聚酯弹性体的发展现状和应用
热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶,是一类含 有 PBT 聚酯硬段(结晶相,提供强度)和聚醚软段(连续段) 的嵌段线型共聚物。TPEE硬段的刚性、极性和结晶性使其具 有突出的强度和较好的耐高温性、耐蠕变性、抗溶剂性及抗 冲性;软段聚醚的低玻璃化温度和饱和性使其具有优良的耐 低温性和抗老化性。它兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的 易加工性。
国内外发展状况
TPEE最早由美国DuPont (杜邦)和日本东洋纺公司研 制成功。据估计,现阶段全球 TPEE 总产能已超过 15 万 t/a。 目前国外已开发出多种新型TPEE。日本积水化学公司采用二 羟基四联苯、己二酸二甲酯和乙二醇等3种单体在200〜 300 °C的高温下熔融聚合成多元嵌段共聚物;Gagon由微生 物发酵法制得含0羟基辛酸酯的聚(0羟基辛酸酯)PHO可 生物降解TPEE,另外采用2 ?羟基丙酸和己内酯为原料, 先将 2 ? 羟基丙酸转化为丙交酯,再用丙交酯与己内酯 (75/25)共聚得到可降解 TPEE; Air Productsandchem 公 司研究采用C02与环氧乙烷共聚生产交替共聚物(PEC ?
PPC)。
国内外 TPEE 主要生产商情况如表 1 所示。
北京市化学工业研究院在国内最早研究TPEE,已建成 30t/a 的中试生产线,所开发的各类 TPEE 填补了国内空白。 辽阳科隆化工公司采用该院技术建成了 1 000 t/a 的生产 线,目前产能已扩至5 000 t/a。2002年四川晨光科新塑胶 有限责任公司正式成立,率先在国内实现了 TPEE 的工业化 生产,建成了 1 000 t/a 的生产线。目前该公司已先后开 发出H (高性能)级、T (通用)级、C (共混改性)级、阻 燃级等20余个牌号的产品,产能达到2 000 t/a。余姚市 晨甬塑胶公司也已得到中蓝晨光化工研究(晨光科新塑胶公 司和晨光科技公司)的授权进行 TPEE 的生产销售,生产规 模不详。
生产技术
原料
TPEE中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT,软段则选择 非结晶性的聚醚(如聚乙二醇醚PEG、聚丙二醇醚PPG、聚 丁二醇醚PTMG等)或脂肪族聚酯(如聚丙交酯PLLA、聚乙 交酯PGA、聚己内酯PCL等)。以聚醚为软段制备的TPEE耐 寒性、柔软性及耐水解性较好,但耐光、耐热性较差;以脂 肪族聚酯为软段制备的
TPEE 耐热老化性、耐候性较好,但 耐水解性较差。实际生产中,可根据 TPEE 的用途来选择不 同的配比,自由设计嵌段共聚物的软硬链段比例。软、硬链 段的种类、长度和含量对 TPEE 的性能均有影响。
合成工艺
TPEE 可由 DMT 路线合成,也可由 PTA 路线合成。一般是 DMT 或 PTA 与丁二醇先进行酯化反应,然后加入聚醚或脂肪 族聚酯进行缩聚反应。 TPEE 生产装置一般为三釜流程,可灵 活调整,用于生产其他相关产品,特别是 PBT。
生产现状
聚酯?聚醚型TPEE是通用型TPE