[发明专利]一种热塑性弹性体及其制备方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种热塑性弹性体及其制备方法。

背景技术

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。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明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，本发明是通过以下技术方案获得的。

本发明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。