用于提高与超临界流体的相容性的改性热塑性弹性体的制作方法_3

文档序号:9421899阅读:来源:国知局
个实施方案中,非极性组分为使用全氟化反应物或其他非极性反应物制备 的具有软链段的热塑性弹性体。特别地,热塑性弹性体为热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚脲 弹性体、热塑性聚酯弹性体或热塑性聚酰胺弹性体,其具有包含全氟化单体单元的聚酯链 段或者具有通过数均分子量为约500至约5000的非极性聚合物二醇或非极性聚合物二酸 共聚而并入的非极性链段。
[0043] 可以使用至少一种全氟化二羧酸或全氟化二羧酸的可聚合衍生物(例如二羧酸 的羧酸酐、甲酯或者氯化物或氟化物)或者至少一种全氟化二醇来制备包含全氟化单体单 元的聚酯链段。可以包含少量的三官能或多官能羧酸或醇(氟化的或非氟化的)以产生 支化含氟聚酯。全氟化二羧酸的适当的非限制实例包括:全氟琥珀酸、全氟戊二酸、全氟 己二酸、全氟_3,6_二氧杂辛烷-1,8-二酸、全氟辛二酸、全氟_3,6,9_三氧杂^^一烷-1, 11-二酸、全氟壬二酸、全氟癸二酸、全氟十二烷二酸及其组合和可聚合的衍生物。作为衍 生物,特别地,可以提到酸酐全氟琥珀酸酐和全氟戊二酸酐。全氟化二醇的适当的非限制性 实例包括:1H,1H,4H,4H-全氟-1,4- 丁二醇、1H,1H,5H,6H-全氟-1,5-戊二醇、1H,1H,6H, 6H-全氟-1,6-己二醇、氟化的三甘醇、氟化的四甘醇、1H,1H,8H,8H-全氟-1,8-辛二醇、 1H,1H,9H,9H-全氟-1,9-壬二醇、1H,1H,10H,10H-全氟-1,10-癸二醇、1H,1H,12H,12H-全 氟-1,12-十二烷二醇及其组合。这些二羧酸及酸酐和二醇可得自于ExfluorResearch Corporation,RoundRock,TX〇
[0044] -种或更多种全氟化二羧酸或全氟化二醇或二者可以与已经提到的可用于制备 热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚脲弹性体、热塑性聚酯弹性体和热塑性聚酰胺弹性体的聚 酯软链段的一种或更多种非全氟化二羧酸和二醇反应物共聚。全氟化反应物可以为用于 形成具有全氟化单体单元的聚酯的反应物的约〇. 01重量%至约100重量%、或约〇. 01重 量%至约50重量%或约0. 01重量%至约10重量%。
[0045] 然后将包含全氟化单体单元的聚酯与已描述用于制备热塑性聚氨酯弹性体、热塑 性聚脲弹性体、热塑性聚酯弹性体和热塑性聚酰胺弹性体的任何其他反应物(包括其他线 型或支化的非全氟化聚酯,包括由内酯如聚己酸内酯开环聚合而合成的那些)一起用于聚 合这些弹性体。基于制备包含具有全氟化单体单元的软链段的热塑性弹性体的弹性体反应 物的总重量,包含全氟化单体单元的聚酯优选为约0. 01重量%至约100重量%、或约0. 01 重量%至约50重量%、或约0. 01重量%至约10重量%。
[0046] 包含具有全氟化单体单元的软链段的热塑性弹性体可以为用于制备在所述方法 中发泡的制品的唯一热塑性弹性体,或者其可以是组合的,例如通过在制备待发泡制品的 方法之前或之中与一种或更多种非全氟化热塑性弹性体熔融共混(例如在挤出机中在形 成热塑性弹性体丸的方法中熔体混合)。特别地,含全氟化链段的热塑性聚氨酯弹性体可 以与含非全氟化链段的热塑性聚氨酯弹性体共混;含全氟化链段的热塑性聚脲弹性体可以 与含非全氟化链段的热塑性聚脲弹性体共混;含全氟化链段的热塑性聚酯弹性体可以与含 非全氟化链段的热塑性聚酯弹性体共混;含全氟化链段的热塑性聚酰胺弹性体可以与含非 全氟化链段的热塑性聚酰胺弹性体共混。基于制品中热塑性弹性体的总重量,含全氟化链 段的热塑性弹性体可以为约1重量%至约100重量%、或约1重量%至约20重量%、或约 1重量%至约10重量%。
[0047] 在又一个实施方案中,非极性组分为具有由非极性链段制备的软链段的热塑性弹 性体,所述非极性链段通过数均分子量为约500至约5000的非极性聚合物二醇或非极性聚 合物二酸的共聚而并入。非极性聚酯可以为线型或支化的。
[0048] 这种非极性链段的一种适当的实例为饱和或基本上饱和的聚烯烃多元醇。用于制 备非极性链段的聚烯烃多元醇的数均分子量优选为约1000至约5000,更优选为约1000至 约3500,甚至更优选为约1500至约3500。
[0049] 羟基官能的烯烃聚合物多元醇可以通过多羟基化聚二烯烃聚合物的氢化产生。多 羟基化聚二烯烃聚合物可以通过使单体(例如异戊二烯或丁二烯)阴离子聚合并用环氧烷 烃和甲醇对聚合产物进行封端产生,正如美国专利号5, 486, 570、5, 376, 745、4, 039, 593和 再公告27, 145中所描述的,其各自通过引用并入本文。通过完成至少90%,优选至少95%, 甚至更优选基本上100%的双键氢化使多羟基化聚二烯烃聚合物为基本上饱和的,以形成 羟基官能的烯烃聚合物多元醇。羟基官能的饱和烯烃聚合物多元醇的羟基当量可以为约 500 至约 20, 000。
[0050] 在一个优选方案中,羟基官能的烯烃聚合物多元醇可以由下式表示:
[0051]
[0052] 其中R可以为氢或1至约4个碳原子的烷基,优选为氢或1至2个碳原子的烷基, 并且其中x和y代表稀经聚合物多元醇中所指示单体单元的摩尔百分比,x和y的总和为 100摩尔%。在一个优选实施方案中,R为氢或乙基,并且x优选为约60摩尔%至约95摩 尔%,更优选为约75摩尔%至约90摩尔%。
[0053] 羟基官能的烯烃聚合物多元醇优选为丁二烯与乙烯、丙烯、1,2-丁烯及其组合的 羟基官能的氢化共聚物。该烯烃聚合物的数均分子量可以优选为约1〇〇〇至约10, 〇〇〇,更优 选为约1000至约5000,甚至更优选为约1000至约3500,还优选约1000至约3500。优选 地,羟基官能的烯烃聚合物多元醇每个分子中平均具有约0. 7至约10个羟基,更优选每个 分子中平均具有约1. 7至约2. 2个羟基,并且更优选每个分子中平均具有约2个羟基。优 选地,羟基官能的烯烃聚合物多元醇具有端羟基且羟基当量为约1000至约3000。这些材料 的多分散指数可以小于约1. 2,特别地是约1. 1或更小。
[0054] 羟基官能的烯烃聚合物多元醇优选为具有两个羟基的低分子量聚(乙烯/ 丁烯) 多元醇。在另一个优选实施方案中,羟基官能的烯烃聚合物多元醇为氢化的聚丁二烯。在 氢化的聚丁二烯多元醇形成中,丁二烯单体的一部分可以头尾反应而另一部分可以通过1, 2加成聚合来反应,以由聚合产生具有侧链乙基的碳-碳骨架。1,4加成和1,2加成的相对 量可宽泛变化,为头尾反应单体的约5%至约95%。优选地,约75%至约95%的单体发生 头尾反应。其中优选的氢化聚烯烃多元醇为可以以商品名P0LYTAIL?从三菱化学公司(专 用化学品部,性能产品事业部,日本东京)获得的那些,包括POLYTAIL?H。
[0055] 这种非极性链段的另一些适当的实例为通过长链(至少6个碳,优选至少8个碳) 二醇与二羧酸缩合形成的聚酯多元醇。这种非极性聚酯多元醇可以与非极性链段共聚以制 备热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚脲弹性体和热塑性聚酰胺弹性体。
[0056] 基于制备包含非极性软链段的热塑性弹性体的弹性体反应物的总重量,非极性多 元醇或聚酯多元醇可以为约25重量%至约75重量%、或约33重量%至约65重量%。
[0057] 具有用非极性链段制备的软链段的热塑性弹性体可以用作制品中唯一的热塑性 弹性体,或者以与其他热塑性弹性体的共混物使用,所述非极性链段通过数均分子量为约 500至约5000的非极性聚合物二醇或非极性聚合物二酸共聚而并入。基于制品中热塑性弹 性体的总重量,具有用非极性链段制备的软链段的热塑性弹性体可以为约10重量%至约 100重量%、或约50重量%至约100重量%、或约70重量%至约100重量%。
[0058] 热塑性弹性体可以通过已知方法形成为丸、珠、颗粒、圆柱、扁长扁圆形、立方体、 球、锥体、带、条、绳、膜、线或纤维,例如通过适当形状的模具挤出、冷却并切割,或者其他常 用的成型方法如压塑、铸造、热成型、注塑、吹塑或转移压塑。对任何通过这些方法中任何一 种制成的制品在所公开的发泡方法中发泡之前任选地进行后处理或者进行超声RF焊接或 热焊接。在多个实施方案中,所述制品是预成型件。所述制品也可以为带、线、纤维或者与 其另外尺寸相比相对较长的其他制品,其在用超临界流体浸渍然后发泡之前可以被贮存。
[0059] 用超临界流体浸渍期望形状的热塑性弹性体制品,优选浸渍至饱和,所述超临界 流体在多个实施方案中优选为超临界二氧化碳。
[0060] 可用作超临界流体的适当化合物的非限制性实例包括:二氧化碳(临界温度为 31. 1°C,临界压力为7. 38MPa)、一氧化二氮(临界温度为36. 5°C,临界压力为7. 24MPa)、 乙烷(临界温度为32. 3°C,临界压力为4. 88MPa)、乙烯(临界温度为9. 3°C,临界压力为 5. 12MPa)、氮气(临界温度为-147°C,临界压力为3.39MPa)和氧气(临界温度为-118.6°C, 临界压力为5. 08MPa)。
[0061] 在不同方法中,通常使用二氧化碳作为超临界流体。通过使超临界二氧化碳流体 与极性流体如甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇混合可以使超临界二氧化碳流体与极性热塑性弹 性体(特别是热塑性聚氨酯、聚脲和聚酰胺弹性体)更相容。使用的极性流体的希尔德布兰 德溶解度参数应等于或大于9MPa1/2。增加极性流体的重量分数提高了二氧化碳的吸收量, 但极性流体也被吸收,并且在某一点存在热塑性弹性体制品对超临界二氧化碳的最大吸收 量向对非发泡剂极性流体的吸收增加量的移动。在某些实施方案中,基于总的流体,超临界 流体中包含约〇. 1摩尔%至约7摩尔%的极性流体,尤其是在用于浸渍聚氨酯弹性体、聚脲 弹性体或聚酰胺弹性体时。
[0062] 超临界流体可以组合使用。在一些情况下,超临界氮可以作为成核剂以小重量百 分比与充当发泡剂的超临界二氧化碳
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1