吹塑级热塑性聚酯弹性体(TPEE) 的研制

张志平 彭树清 文彦飞 李 谦 白 峰

( 晨光化工研究院, 成都610041)

采用在TPEE 高分子链上引入特殊链段和聚合物反应挤出技术化学扩链的方法制备高熔体粘度、高熔体强度的

T PEE 树脂, 其熔体流动速率≤2g/ 10min, 熔体强度指数≤3, 满足吹塑加工工艺对T PEE 熔体性质要求, 且TPEE 树脂综

合性能优异, 生产工艺稳定。TPEE 可吹塑加工各种制件。

关键词: TPEE 吹塑

Preparation of Blow Molding Grade TPEE

Zhang Zhiping Peng Shuqing Wen Yanfei Li Qian Bai Feng

( Chenguang Research I nstitute of Chemical Industry)

Abstracts

T hermoplastic polyester-ether elastomer ( TPEE) w ith high melt st rength and high melt viscosity w as prepared by means of blocking special segment into the chain of TPEE and extending the molecular chain by polymer react ion ext rusion. When the melt flow rate of the TPEE was less than 2g/ 10min and melt strength index w as less than 3, the TPEE could be procesed easily by means of ext rusion blowing molding, having excellent physical properties and being suitable for the applicat ion to many f ields.

Keywords: TPEE Blow Molding

热塑性聚酯弹性体( TPEE) 是嵌段共聚物, 广泛用于汽车零部件、工业元器件、体育用品等领域。T PEE 的结构特性决定其树脂熔体的高流动性和低熔体强度。这一特性难以满足吹塑加工大型特殊构件工艺的要求。研究和开发吹塑级TPEE, 对于扩展TPEE应用领域十分必要。为解决TPEE 树脂熔体粘度、熔体强度低这一技术难题, 国外公司已提出许多方法[ 1~ 4] 。为尽快研制出吹塑级TPEE 树脂, 采用在T PEE 分子链上引入特殊链段改善其熔体强度、采用聚合物反应挤出技术使T PEE 扩链增加TPEE 熔体粘度的方法, 成功地研制出TPEE 吹塑级树脂。

1 实验部分

1.1 原材料

对苯二甲酸二甲酯( DMT ) : 纺丝级、国产或进口;聚四氢呋喃聚醚( PTMG) : 进口或国产; 1, 4-丁二醇( BOD) : 进口; 助剂: 国产; 单体A: 国产; 扩链剂: 国产;催化剂( T iB20) : 自制。

1.2 TPEE 树脂的制备

将DMT , PTMG, BOD, 单体A, 助剂, 催化剂Ti投入反应釜中升温至160~ 190 e 进行酯交换反应, 待付产甲醇蒸出至理论量70% 时, 升温至240 e , 低真空下蒸出残余甲醇和过量BOD, 然后在240~ 250 e , 真空余压小于130Pa 下反应3h, 用N2 压条冷却切粒, 测定其特性粘度为1130( 1.2mL/ g ) ( 溶剂为四氯乙烷B苯酚= 1B1) ; 粒料经100~ 110 e 干燥除去水份, 加入扩链剂混匀, 在双螺杆反应器中反应挤出造粒, 即获得高熔体强度, 高粘度的TPEE 树脂。

1.3 测试方法

熔体流动速率( MFR ) 参照( GB 3682-83( 89) 执行。熔体强度指数( MSI ) : 衡量熔体强度大小的指标定义为: 在同一挤出速率, 相同熔体温度下和一定的口膜直径及厚度下, 垂直挤出管坯, 挤出第一个100mm长度所用时间T 1 与挤出同一管坯第二个100mm 长度所用时间T 2 之比, 即MSI = T 1/ T 2, MSI 最小为1, MSI 越小, 熔体强度越高。

硬度HD: 测试标准 GB/ T 2411- 90( 89) ; 拉伸性能: 测试标准 GB/ T 1024- 92; 脆化温度: 测试标准 GB/ T 5470- 85; 熔点: 测试标准: GB/ T 4608-84; 弯曲性能: 测试标准 GB/ T 9341- 88。

2 结果与讨论

211 H 605B 与Hytrel 4275 性能比较

由表1 可知, 我院研究的H605B 与Dupont Hytrel4275 的综合性能接近。

2.2 TPEE 熔体性质

T PEE 熔体性质测试结果见表2。

由表2 可知:

( 1) 为满足吹塑加工工艺要求, 树脂熔体必须具有较高的熔体粘度, 当MFR [ 2 时, 其树脂粘度可以满足吹塑加工对粘度的要求; ( 2) MFR 对熔体强度影响很大, 当MFR > 2 时, 其中MSI > 3, 吹塑加工时易引起熔体型坯的过度垂直。( 3) 特殊链段( 单体A) 的引入与否影响MSI 的大小: H600B 不含单体A, 其MFR < 2g , 但其熔体强度指数MSI > 6, 其树脂无法满足吹塑加工要求。

3 结 论

1. 为满足吹塑加工工艺要求, 吹塑级TPEE 熔体必须满足以下两个指标: 熔体流动速率( MFR ) ≤2g/10min; 熔体强度指数( MSI )≤3。

2.将TPEE 分子链上引入特殊链段, 采用聚合物反应挤出技术扩链的方法可以制备高熔体强度、高熔体粘度的T PEE 树脂。该工艺经T PEE 生产装置放大试验, 其工艺稳定、技术可行, 为吹塑级T PEE 生产创造了必要的技术条件。

4 吹塑级TPEE 的应用

吹塑级TPEE 特有的高粘度和高熔体强度特性满足挤出、吹塑加工工艺要求, 应用于耐压软管, 电线电缆护套挤出成型; 可吹塑加工汽车零部件, 如发动机进气风管, 转向器护套、等速联节器护套、金属嵌件进气管等制件。我院研制的TPEE 树脂H605B 已成功进行了吹塑加工实验, 树脂熔体性质满足吹塑加工要求。

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