尼龍彈性體PEBAX參考模板

1、法國(guó)ARKEMA公司尼龍彈性體PEBAX材料介紹: 嵌段聚醚酰胺彈性體產(chǎn)品，屬于工程聚合物， 是不含增塑劑的熱塑性彈性體。 該產(chǎn)品既具有相當(dāng)廣泛的硬度范圍及良好的回彈性，易加工的性能和聚酰胺產(chǎn)品的性質(zhì),其顯著的加工性能使該產(chǎn)品成為生產(chǎn)部件的理想材料： 優(yōu)異的柔順性/軟性 (范圍廣，手感、觸感好)；出眾的低溫抗沖擊性能；由于遲滯性能低，因此具有非常好的動(dòng)力學(xué)性能； 在-40°C 至 +80°C之間，性質(zhì)變化很小，低溫不硬化；對(duì)大多數(shù)的化學(xué)品有抗腐蝕作用，優(yōu)異的抗老化和日光暴曬能力。應(yīng)用： 由于Pebax 產(chǎn)品具有眾多特性，所以其應(yīng)用范圍也很廣泛 模塑用熱塑性彈性體（醫(yī)療器械，

2、體育用品、汽車和機(jī)械工具，電子電器產(chǎn)品）等。在汽車工業(yè)中，它可以用于一些細(xì)微部件，大大改進(jìn)耐曲撓和耐疲勞性，減少斷裂，增加回彈和良好的"手感"，"觸感"：遮陽板夾子，門鎖復(fù)合注塑，擋風(fēng)玻璃的清洗管道，汽車收音機(jī)天線，天線基部。 在運(yùn)動(dòng)器材中：高級(jí)登山/運(yùn)動(dòng)鞋，手表外殼，球鞋鞋釘/掌，網(wǎng)球拍柄等。Pebax® Clear是一種透明的Pebax® 材料, 將高透明性和Pebax® 熱塑性彈性體的獨(dú)特性能相結(jié)合。一直以來，Pebax® 的優(yōu)良性能已是眾所皆知，此材料被認(rèn)為是最輕的熱塑性彈性體，在各種溫度下皆具備杰出的彎曲

3、抗疲勞強(qiáng)度，極佳之缺口抗沖擊性能、并擁有最好之回彈和彈性回復(fù)性。 Pebax® Clear與阿科瑪?shù)木埘０废盗挟a(chǎn)品完全兼容。Pebax® Clear包括兩種不同彎曲模數(shù)的產(chǎn)品：Pebax® Clear 300 和 Pebax® Clear 400。易加工的 Pebax® Clear，運(yùn)用了所有主體技術(shù)，開辟了全新的產(chǎn)品領(lǐng)域，真正做到靈活性、高性能、透明性和外表美觀的完美結(jié)合。Pebax® 高科技聚合物乃是25年前由阿科瑪?shù)难芯咳藛T開發(fā)而成，之后不斷地精益求精，至今已成為眾多國(guó)際塑料設(shè)備廠商的最佳選擇。Peba-如何同時(shí)提供持續(xù)性和高性

4、能作者：Rene-Paul Eustache    來源：Rubber World1 / 11Peba材料是由聚醚和聚酰胺嵌段制備的嵌段共聚物。Deleens發(fā)現(xiàn)的四醇鹽催化劑族的效率使得超高分子量的材料得以生產(chǎn)，并在1981年以Pebax商標(biāo)推向市場(chǎng)。它們獨(dú)特的性能歸功于其獨(dú)特的相分離結(jié)構(gòu)。其中有一個(gè)硬質(zhì)相，主要包括聚酰胺嵌段，以及軟質(zhì)相，主要包括聚醚嵌段。由于這兩個(gè)嵌段是由酯鏈接在一起的，所以完整的宏觀相分離是可以避免的。 Peba的有利性能 由于獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，Peba材料具備熱塑性彈性體里最折衷的性能，包括： 最輕的工程熱塑性彈性體； 低溫下良好

5、和穩(wěn)定一致的性能； 反復(fù)形變下沒有機(jī)械性能的損失，并且抗疲勞； 良好的回彈和彈性恢復(fù)； 精確的尺寸穩(wěn)定性；以及 優(yōu)秀的加工性能。 直到現(xiàn)在，為了達(dá)到使用所要求的性能，獲得Peba材料所使用的原料來自礦物資源，如聚酰胺嵌段和聚氧四甲撐二醇(PTMG)的十二醇內(nèi)酰胺或己內(nèi)酰胺，聚醚嵌段的聚乙二醇（PEG）?？紤]到具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境問題（氣候變化，資源枯竭等），我們?nèi)缃袷褂玫牟牧现校粋€(gè)主要的組成部分是碳，即便不是全部，它也主要來自可再生資源，能大大有助于最大限度地減少我們的生態(tài)足跡。（生態(tài)足跡描述了人類對(duì)自然的需求。它把人類對(duì)自然資源的概念比成地球上生態(tài)生產(chǎn)自然資源的能力。它表示了在現(xiàn)有技術(shù)條件下，

6、估算需要多少具備生物生產(chǎn)力的土地和水域，來生產(chǎn)人類需要的資源和吸納所衍生的廢物。碳足跡可以通過溫室氣體的排放來衡量人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響 可靠的氣候變化，檢測(cè)單位是二氧化碳）。 Arkema的Pebax Rnew背后面臨的挑戰(zhàn)是用可再生資源制成一種熱塑性彈性體，但是不犧牲Peba材料的杰出性能。 如何構(gòu)建一種由可再生資源得到的Peba材料 聚酰胺-11（PA11）是一種高性能，輕巧的塑料，其中100%的碳源于可再生資源。PA11的歷史發(fā)展源于1938年，Joseph Zeltner和Michel Genas設(shè)想用undecenoic asid制備PA11單體，undecenoic asid可以通

7、過蓖麻油得到。在戰(zhàn)爭(zhēng)期間，這種工藝取得了零星的進(jìn)展，真正的試制是在1944年開始的。工業(yè)規(guī)模的單體生產(chǎn)于1955年在法國(guó)開始，并得到了聚合單體。如今， Arkema用Rilsan B這個(gè)品牌商業(yè)化推廣了PA11。 Rilsan B獨(dú)特地結(jié)合了許多高性能的特性。相比其它高性能工程塑料，它表現(xiàn)出了優(yōu)秀的化學(xué)性能，在耐熱和耐沖擊性方面有非常廣的適應(yīng)能力。Rilsan B被廣泛地用于那些需要安全性，耐用性和多功能性的場(chǎng)合，并因此常在一些高科技應(yīng)用中被用以替代金屬或橡膠，以節(jié)約成本。 PA11和PA12之間存在一個(gè)有趣的差異，除了PA11來源于可再生資源，眾所周知的是它們?cè)诮Y(jié)晶上的差異。 事實(shí)上，PA1

8、1作為不成對(duì)的聚酰胺，其基本晶格理論上可以與-CONH-組通過氫鍵形成一個(gè)平行或反平行的鏈結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的冷卻過程，晶體都將有一個(gè)六角形的排列，或者是三斜的。通常情況下兩者是在 PA11中共同存在的。而在PA12中，只有反平行的結(jié)構(gòu)，這是由于其碳數(shù)量是偶數(shù)，以及額外的扭動(dòng)鏈導(dǎo)致的單斜結(jié)構(gòu)（如圖1）。 圖1、酰胺11(a)和聚酰胺12(b)的晶體結(jié)構(gòu)介觀尺度上，這兩種材料顯示出了明顯的差異，如圖2所示 ?？梢栽赑A11中看到環(huán)狀的球晶，而PA12的典型形式是粗糙球晶。 圖2、PA12(a)和PA11(b)在晶體結(jié)構(gòu)上的區(qū)別這種特點(diǎn)帶來的后果之一是，PA11基材料將有一個(gè)較高的熔融溫度，這歸功于其

9、高密度的氫鍵，和更快的結(jié)晶動(dòng)力，所以不需要明確的鏈結(jié)構(gòu)來確保最大氫鏈接。 更有趣的特點(diǎn)是，由于三斜晶相在熱或機(jī)械應(yīng)力下可以轉(zhuǎn)變成偽六角形的，所以即使在低溫條件下，PA11都更有彈性，和更好的抗沖擊性能。事實(shí)上，進(jìn)行晶體過程所需要的大量能量將會(huì)降低材料內(nèi)部能量的耗散。這種現(xiàn)象也可以解釋PA11與PA12為何具備卓越的機(jī)械硬化特性，如圖3所示 。 圖3、在80和120下拉伸 性能測(cè)試 （PA11與PA12對(duì)照）由于所有的這些優(yōu)勢(shì)，改善的最好方法是用PA11替換新Peba聚合物剛性嵌段中的PA12，從而產(chǎn)生一系列新的材料，其生物基碳的含量從約20%到95%，這取決于其中共聚物里的聚酰胺的含量和材料的

10、剛性（如圖4所示）。Pebax Rnew 72R53的可再生有機(jī)碳含量大約為95.7±0.2，該數(shù)據(jù)由Fraunhofer研究所，根據(jù)ASTM D6866標(biāo)準(zhǔn)用AMS技術(shù)測(cè)得。 圖4、Pebax Rnew中生物基碳含量針對(duì)拉伸模量的變化為了嘗試估算從最初原料到微丸的生態(tài)分布，開始了一項(xiàng)初步分析。初步結(jié)論是由Boustead咨詢基于ISO標(biāo)準(zhǔn)14040-43的初步報(bào)告得到的。通過比較Pebax 7033和Pebax Rnew 70R53，可以發(fā)現(xiàn)工業(yè)級(jí)的Rnew等級(jí)可使得礦物能源的正常需求減少了約29%，同時(shí)減少相當(dāng)于CO2排放量的26至32%。在經(jīng)過幾個(gè)月的工業(yè)生產(chǎn)后，這些結(jié)果將更加

11、精確。 用可再生資源得到的Peba: 是Peba, 但更Peba 由于PA11獨(dú)特的性能，這些新系列的Peba不僅保持了Peba材料突出的特點(diǎn)，而且還放大了它們當(dāng)中的絕大多數(shù)，通過它得到的一系列產(chǎn)品，結(jié)合了高性能和可持續(xù)性。 新共聚物具有的D型硬度計(jì)硬度范圍從25到72，而撓曲模量跨度從約10 Mpa到高達(dá)600Mpa，如圖5所示。聚酰嵌段的熔化溫度范圍從大約135到185，等級(jí)從溫和到剛硬。 圖5、Pebax和Pebax Rnew針對(duì)拉伸模量的D型硬度計(jì)硬度變化輕質(zhì) Peba材料的關(guān)鍵特性之一是，與其它工程熱塑性彈性體比，它們是最輕的聚合物。新Pebax Rnew共聚物的密度非常接近1，在源

12、自化石資源的Pebax的密度中，是工程熱塑性彈性體中質(zhì)量范圍最輕的，如圖6所示。 圖6、Pebax和Pebax Rnew針對(duì)其他工程熱塑料的密度對(duì)比蠕變性好 由于機(jī)械應(yīng)力會(huì)下發(fā)生結(jié)晶轉(zhuǎn)變，PA11表現(xiàn)出比PA12更好的彈性，而在拉伸試驗(yàn)中沒有觀察到PA12的屈服現(xiàn)象。這種特殊的性能是屬于Peba基的PA11?？梢詮膱D7看到D型硬度計(jì)硬度為70情況下共聚物之間的比較。 圖7、D型硬度計(jì)硬度為70時(shí)，23下Pebax和Pebax Rnew的拉伸測(cè)試這種現(xiàn)象的一個(gè)重要的結(jié)果是Pebax Rnew具備更好的抗拉伸蠕變，無論材料剛性多大。事實(shí)上，用于蠕變?cè)囼?yàn)的共聚物載中軟質(zhì)相比重大約有33%，表明Peb

13、ax Rnew相當(dāng)于比其化石資源得到的產(chǎn)物具有較低的殘余變形（圖8）。 圖8、Pebax和Pebax Rnew抗蠕變性對(duì)比抗撓曲疲勞性無與倫比 在強(qiáng)度是固定的或者隨意的循環(huán)或重復(fù)變形情況下，材料的性能通常由其疲勞特性來確定。并可以從不同的方面進(jìn)行研究： 從得到的不同的變形的振幅；或 從不同的變形模式-拉伸，彎曲，扭轉(zhuǎn)，相對(duì)于其它的熱塑性彈性體，Pebax共聚物一個(gè)固有的性質(zhì)是，它有能力消除因?yàn)闊嵘⒁輰?dǎo)致的極其少量的能量。它的低滯后值導(dǎo)致材料在反復(fù)形變下自熱效應(yīng)較弱。結(jié)果是，Pebax在疲勞試驗(yàn)中對(duì)降解非常不敏感。 常用來確定Pebax的抗疲勞性的實(shí)驗(yàn)叫做Ross-Flex測(cè)試。它包括對(duì)一根桿進(jìn)

14、行90度的彎曲，并固定桿的其中一端。試驗(yàn)是在1.7赫茲的頻率下進(jìn)行的，并且在多個(gè)溫度下評(píng)估材料所受到的損壞。與其他熱塑性彈性體不同，在23甚至非常低的溫度下，Pebax共聚物具有良好的抗動(dòng)態(tài)彎曲變形能力。該測(cè)試所使用的標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)的ASTM D1052。 眾所周知， Pebax是在設(shè)定好參數(shù)時(shí)能經(jīng)受15萬以上的周期循環(huán)而沒有損壞的材料。對(duì)于Pebax Rnew，當(dāng)然也不例外，即便溫度低至-40，也看不到裂痕。 低溫抗沖擊性 眾所周知Pebax有著良好的彈性，即便在極低的溫度下，由此導(dǎo)致了其優(yōu)秀的沖擊性能。沖擊試驗(yàn)確定了在高速形變下，使材料或者結(jié)構(gòu)受到變形和破壞所需的能源。得益于一些方法，沖擊撞力

15、可以測(cè)出，可是最被Pebax接受的技術(shù)是Izod或Charpy測(cè)試。破壞材料所需要的能量，是通過計(jì)算撞擊前后擺錘的能量之差來得到。測(cè)試可以同時(shí)在室溫和低溫的情況下進(jìn)行，使用各種幾何形狀的樣品，缺口類型各異。無論采用哪種可行的方法，Pebax材料都能夠在室溫和低溫條件下表現(xiàn)出絕佳的抗沖擊性。 而Pebax Rnew，則表現(xiàn)得更加出色，因?yàn)樗瞧渲幸粋€(gè)最嚴(yán)格的等級(jí)：Pebax Rnew 70R53，在相同的durometer D硬度下與用化石資源得到的同類相比，其韌性-脆性轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)移了近10。 加工性 Pebax在每項(xiàng)主要的熱塑性塑料加工技術(shù)中都具備優(yōu)秀的加工性能，這些加工技術(shù)主要有注塑成型和擠出（流延膜，吹塑薄膜，板，管等）。根據(jù)選定的Pebax等級(jí)和注塑條件下，Pebax的收縮率通常會(huì)從0.5%到1.5%而有所不同。與其他熱塑性彈性體相比，特別是TPU，Pebax的流變表現(xiàn)允許更廣泛的加工溫度。Pebax可以注入到極薄的部件中，通?？梢孕≈?.8毫米。它也使得循環(huán)時(shí)間變短，高可回收性和準(zhǔn)確的尺寸可控性。 這些新的系列的Pebax Rnew共聚物得益于這些通用的加工，并且按照機(jī)械性VS