尼龙弹性体PEBAX

1、尼龙弹性体PEBAX法国ARKEMA公司尼龙弹性体P E BAX材料介绍：嵌段聚醛酰胺弹性体产品，属于工程聚合物，是不含增塑剂的热塑性弹性体。该产品 既具有相当广泛的破度范围及良好的回弹性，易加工的性能和聚跌胺产品的性质，其显著的 加工性能使该产品成为生产部件的理想材料：优异的柔顺性/软性（范围广，手感、触感好）；出众的低温抗冲击性能；由于迟滞性能低，因此具有非常好的动力学性能；在-40° C至+80° C之间，性质变化很小，低温不硬化;对大多数的化学品有抗腐蚀作用，优异的抗老化和日光暴晒能力。应用：由于Pebax产品具有众多特性，所以其应用范国也很广泛模塑用热塑性弹性体（

2、医疗器械，体育用品、汽车和机械工具，电子电器产品）等。在汽车工业中，它可以用于一些细微部件，大大改进耐曲挠和耐疲劳性，减少斷裂，增加 回弹和良好的"手感"，"触感"：遮阳板夹子，门锁复合注塑，挡风玻璃的清洗管道，汽车 收音机天线，天线基部。在运动器材中：高级登山/运动牲，手表外壳，球牲轻幻7掌，网球拍柄等。Pebax® Clear是一种透明的P e bax® 材料，舟鬲透明性和Pebax® 热塑性弹性体的 独特性能相结合。一直以来，Pebax® 的优良性能已是众所皆知，此材料被认为是最轻的热塑性弹性体，在以 种温度

3、下皆具备杰出的弯曲抗疲劳强度，极佳之缺口抗冲击性能、并拥有灵好之回弹和弹性 回复性。Pebax® Clear与阿科玛的聚酰胺系列产品完全兼容。Pebax® Clear包括两种不同弯曲 模数的产品：Pebax© Cl ear 300 和 Pebax© Clear 400。易加工的 Pebax© Cle a r,运用了所有主体技术，开辟了全新的产品领域，真正做到灵活性、离性能、透明性和外 表美观的完美结合。Pebax©高科技聚合物乃是25年前由阿科玛的研究人员开发而成，之后不斷地精益求精， 至今已成为众多国际塑料设备厂商的最佳选择。Peb

4、a如何同时提供持续性和高性能作者：Rene-Paul Eu s tache来源：Rubbe r Wor I dPe ba材料是由聚酣和聚酰胺嵌段制备的嵌段共聚物。De I eens发现的四醇盐催化剂族的效率使得超鬲分子量的材料得以生产，并在1981年以Pebax商标推向市场。 它们独特的性能归功于其独特的相分离结构。其中有一个段质相，主要包括聚酰胺嵌段，以 及软质相，主要包括聚醛嵌段。由于这两个嵌段是由酯链接在一是的，所以完整的宏观相 分离是可以避免的。Peba的有利性能必由于独特的化学结构，Peba材料具备热塑性弹性体里置折衷的性能，包括：最轻的工程热塑性弹性体；低温下良好和稳定一致的性能：

5、A 反复形变下没有机械性能的损失，并且抗疲劳；4 良好的回弹和弹性恢复：精确的尺寸稳定性；以及优秀的加工性能。直到现在，为了达到使用所要求的性能，获得Peba材料所使用的原料来自矿物资源，如聚 酰胺嵌段和聚氧四甲撑二醇(PTMG)的十二醇内脱胺或己内酰胺，聚璇嵌段的聚乙二醇(PE G)。考虑到具有挑战性的环境问題(气候变化，资源枯竭等)，我们如今使用的材料中，一个 主要的组成部分是破，即便不是全部，它也主要来自可再生资源，能大大有助于最大限度地 减少我们的生态足迹。(生态足迹描述了人类对自然的需求。它把人类对自然资源的槪念比 成地球上生态生产自然资源的能力。它表示了在现有技术条件下，估算需要多

6、少具备生物生 产力的土地和水域，来生产人类需要的资源和吸纳所衍生的废物。破足迹可以通过温室气 体的排放来衡董人类活动对环境的影响可靠的气候变化，检测单位是二氧化碳)。心4 Arkema的PebaxRnew背后面临的挑战是用可再生资源制成一种热塑性弾性体，但是 不牺牲Pe b a材料的杰出性能。亠如何构建一种由可再生资源得到的Peba材料聚酰胺一11 (PA11)是一种高性能轻巧的塑料,其中100%的碳源于可再生资源。PA 1 1 的历史发展源于 1 938 年，Jo s ep h Ze It n e r 和 Michel Gen a s 设想用 u n dece n oi c a s i d制

7、备PA11单体，u ndecenoi c as id可以通过篦麻油得到。在战争期间，这种工 艺取得了零星的进展，真正的试制是在1944年开始的。工业规模的单体生产于1 955年在 法国开始，并得到了聚合单体。如今，Ar kem a用R i I san B这个品牌商业化推广了PA1 1 o» Rilsa n B独特地结合了许多高性能的特性。相比其它鬲性能工程塑料，它表现出了优秀 的化学性能，在耐热和耐冲击性方面有非常广的适应能力。R i IsanB被广泛地用于那些 需要安全性，耐用性和多功能性的场合，并因此常在一些鬲科技应用中被用以替代金属或 橡胶，以节约成本。PA1 1和PA 1 2

8、之间存在一个有趣的差异，除了 PA 1 1来源于可再生资源，众所周知的是它们 在结晶上的差异。4 4事实上,PA11作为不成对的聚酰胺，其基本晶格理论上可以与 -CONH-组通过氢键形成一个平行或反平行的链结构。根据不同的冷却过程，晶体都将有一个 六角形的排列，或者是三斜的。通常情况下两者是在PA11中共同存在的。而在PA12中， 只有反平行的结构，这是由于其破数量是偶数，以及额外的扭动链导致的单斜结构(如图1)。介观尺度上，这两种材料显示出了明显的差异，如图2所示。可以在PA11中看到环状的 球晶，而PA12的典型形式是粗糙球晶。图厶PA 1 2 (a)和PA11(b)在甜体结构上的区别这种

9、特点带来的后果之一是,PA1 1基材料将有一个较离的熔融温度，这归功于其高密度的 氢键，和更快的结晶动力.所以不需要明确的链结构来确保灵大氢链接。更有趣的特点是，由于三斜晶相在热或机械应力下可以转变成伪六角形的，所以即使在低温 条件下,PA11都更有弹性，和更好的抗冲击性能。事实上，进行晶体过程所需要的大童能董 将会降低材料内部能量的耗散。这种现象也可以解释PA11与PA 1 2为何具备卓越的机械破 化特性，如图3所示o610 15MS 30 36*>«50£2 %)二孚】§右！？141210|&&420|儿 11 图3.在80©和

10、120C下拉伸 性能测试（PA11 与 PA 1 2 对照）由于所有的这些优势，改善的最好方法是用PA1 1替换新Peba聚合物刚性嵌段中的PA12, 从而产生一系列新的材料，其生物基碳的含董从约20%到95%,这取决于其中共聚物里的 聚酰胺的含童和材料的刚性（如图4所示）。Pebax Rnew 72R 53的可再生有机破含量 大约为95.7±0.2%,该数据由Fraunhofer研究所，根扌居ASTM D6 866标准用AM S 技术测得。化Rnew中生扬基碳含量针对拉伸*笑量的变为了尝试估算从最初原料到微丸的生态分布，开始了一项初步分析。初步结论是由Bous t ead咨询基于I

11、 SO标准14040-43的初步报告得到的。通过比较Pebax 7033和Peba x Rnew 70R53,可以发现工业级的Rnew等级可使得矿物能源的正常需求减少了约29%, 同时减少相当于C02排放量的26至32亂 在经过几个月的工业生产后，这些结果将更加箱 确o A用可再生资源得到的Peba :是Peba,但更Peba 由于P A 1 1独特的性能，这些新 系列的Peba不仅保持了 P e ba材料究出的特点，而且还放大了它们当中的绝大多数，通过 它得到的一系列产品，结合了高性能和可持续性。4新共聚物具有的D型破度计硬度范围从25到72,而挠曲模童跨度从约10 Mpa到离达60 OMp

12、a,如图5所示。聚酰嵌段的熔化温度范囲从大约1 3 5°C到1 85 C,等级从温和到刚 呱图5、Pe b a x和P e bax Rnew针対拉伸模量的D型硬度计硬度变化轻质Peba材料的关诫特性之一是，与其它工程热塑性弹性体比，它们是最轻的聚合物。新Peba x Rnew共聚物的密度非常接近1,在源自化石许源的Peb ax的密度中，是工程热塑性 弹性体中质童范国灵轻的，如图6所示。图6、Pebax和P e b a x Rne w针対其他工程热塑料的密度对比Rnew的拉伸测试蜡变性好亠必由于机械应力会下发生结晶转变，PA11表現出比PA12更好的弹性，而在 拉伸试脸中没有观察到PA

13、12的屈服现象。这种特殊的性能是属于Peb a基的PA1U可以 从图7看到D型硬度计硬度为70情况下共聚物之间的比较。这种現象的一个重要的结果是Pebax Rn e w具备更好的抗拉伸蠕变，无论材料剛性多大。 事实上，用于蠕变试验的共聚物载中软质相比匿大约有33亂表明Pebax Rnew相当于比其化石资源得到的产物具有较低的残余变形（图8）oPebax Rnw 70R53Prtxix 7933图 8、Pebax 和 Pe b a x Rn e w变性对比抗挠曲疲劳性无与伦比A在强度是固定的或者随意的循环或重复变形情况下，材料的性能通常由其疲劳特性来确 定。并可以从不同的方面进行研究：上A 从得

14、到的不同的变形的振幅；或 从不同的变形模式一拉伸，弯曲，扭转，相对于其它的热塑性弹性体,Pebax共聚物 一个固有的性质是，它有能力消除因为热散逸导致的极其少量的能量。它的低滞后值导致材 料在反复形变下自热效应较弱。结果是，Peba x在疲劳试验中对降解非常不敏感。常用来确定Pebax的抗疲劳性的实验叫做R oss-Flex测试。它包括对一根杆进行90度 的弯曲，并固定杆的其中一端。试验是在1.7#兹的频率下进行的，并且在多个温度下评估 材料所受到的损坏。与其他热塑性弹性体不同，在23°C甚至非常低的温度下,Peba x共聚 物具有良好的抗动态弯曲变形能力。该测试所使用的标准是美国的ASTM D1052o 4众所周知，Pebax是在设定好参数吋能经受1 5万以上的周期循环而没有损坏的材料。 对于Pebax Rnew,当然也不例外，即便温度低至一40C,也看不到裂痕。4 4低温抗冲 击性a 4众所周知Pebax有着良好的弹性，即便在极低的温度下，由此导致了其优秀的冲 击性能。冲击试验确定了在离速形变下，使材料或者结构受到变形和破坏所需的能源。得益 于一些方法，冲击撞力可以测出，可是最被Pebax接受的技术是I z od或Charp y测试。 破坏材