一、尼龙弹性体简介

 

1、结构和性能

 

尼龙弹性体(TPAE)是热塑性聚酰胺弹性体的俗称,英文名是thermoplastic Polyamide elastomer, 指由高熔点结晶性聚酰胺(尼龙)硬链段和非结晶性的聚醚或聚酯软链段组成的一类嵌段共聚物。
 
TPAE 结构中的硬链段通常选用聚己内酰胺、聚酰胺66、聚十二内酰胺、芳香族聚酰胺等;软链段通常为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、双端羟基脂肪族聚醣等。
 
TPAE类型
硬段组成
软段组成
PEBA聚醚嵌段酰胺
PA6、PA11、PA12……
聚醚
PEA聚酯嵌段酰胺
聚酯
PEEA聚醚酯嵌段酰胺
聚醚酯
 
 

TPAE分子链中的软、硬段的百分含量和种类对弹性体的许多性能都有影响,总体上具有以下特点:
 
  • 拉伸强度及低温抗冲强度高,柔软性好,弹性回复率高,在低温达 -40~0C的低温环境下,仍能保持冲击强度和柔韧性不发生变化;

  • 曲挠性变化小,有良好的耐磨性及曲挠性,其耐磨性可以与相同硬度的热塑性聚氨醋和聚醚醋相媲美;

  • 同时具有高度的抗疲劳性能,摩擦系数小,吸音效果好,热稳定性良好: TPAE 是一类适宜于在高温下使用的热塑性弹性体,在其它种类的热塑性弹性体甚至已经不能进行测试的高温条件下,TPAE 仍能保持很好的拉伸性能,最高使用温度可达 175C,并可在150C下长期使用;即使是在不加任何热稳定剂的条件下,也可耐长期环境下的热老化。

  • TPAE 的吸水性与共聚时采用的软段不同有关,其变化范围为 1.2% ~100%。高吸水性的产物可去除静电,耐化学药品性和耐候性优异,易于成型加工,易脱模,溢边少,脚料可循环使用,可加工成型复杂的制件,热熔接性良好,与多种工程塑料共混时相容性好,而且热分解温度高;

  • TPAE 还具有密度小,耐水解性良好等特性。

尼龙弹性体简介及行业发展概况

 

2、加工及应用

 

TPAE 可采用注射、挤出、吹塑及旋转模塑工艺成型加工, 并可填充复合改性,适应各种功能性用途; 可替代普通橡胶和软质塑料,广泛用于制作机械和电气精密仪器的功能部件、汽车部件、体育用品、软管和机带等,如可制作传送带、压缩空气管、医用胶管、尿道管、消防用软管以及泵膜等。
 
尼龙弹性体简介及行业发展概况
安骏医疗导尿管,管体采用Pebax尼龙弹性体
尼龙弹性体简介及行业发展概况
 GoProto 3D打印TPAE部件

尼龙弹性体简介及行业发展概况

动图 PEBAX应用于眼镜、护目镜上的镜框及镜片

近几年,TPAE在高端运动鞋领域的应用十分热门,尼龙弹性体作为发泡中底的黑科技及应用案例有不少,比如耐克的ZoomX技术,被应用在4%、NEXT%等跑鞋上,还有李宁䨻(bèng)和飞电,还有Reebok Floatride、Decathlon TPE、SKECHERS HYPER BURST等等。
 
尼龙弹性体简介及行业发展概况

二、TPAE行业发展概况

 

TPAE生产方法主要有水解开环聚合法、阴离子聚合法两种,其中前者又可分为二元酸法和二异氰酸酯法。水解开环聚合法生产TPAE已经在实际中得到广泛应用,早期美国Upjohn、德国休斯(Hüls)等企业均采用该方法生产。
 
因为尼龙弹性体工艺难度大,合成技术门槛较高,全球供应商并不多,像国外主要有阿科玛、德国赢创、日本宇部兴产等,国内主要有浙江心源科技、沧州旭阳化工、巴陵石化等。
 
就行业发展来看,为了提升性能、降低成本,TPAE需要通过和其他工程塑料共混生成热塑性弹性体合金,有利于产品的性能提升,开拓新应用领域,促进行业发展。
 
主要资料来源:《化工新型材料》、艾邦高分子

原文始发于微信公众号(艾邦弹性体网):尼龙弹性体简介及行业发展概况

作者 duan, yu