1、法國ARKEMA公司尼龍彈性體PEBAX材料介紹: 嵌段聚醚酰胺彈性體產品，屬于工程聚合物， 是不含增塑劑的熱塑性彈性體。 該產品既具有相當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品的性質,其顯著的加工性能使該產品成為生產部件的理想材料： 優異的柔順性/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力學性能； 在-40°C 至 +80°C之間，性質變化很小，低溫不硬化；對大多數的化學品有抗腐蝕作用，優異的抗老化和日光暴曬能力。應用： 由于Pebax 產品具有眾多特性，所以其應用范圍也很廣泛 模塑用熱塑性彈性體（醫療器械，

2、體育用品、汽車和機械工具，電子電器產品）等。在汽車工業中，它可以用于一些細微部件，大大改進耐曲撓和耐疲勞性，減少斷裂，增加回彈和良好的"手感"，"觸感"：遮陽板夾子，門鎖復合注塑，擋風玻璃的清洗管道，汽車收音機天線，天線基部。 在運動器材中：高級登山/運動鞋，手表外殼，球鞋鞋釘/掌，網球拍柄等。Pebax® Clear是一種透明的Pebax® 材料, 將高透明性和Pebax® 熱塑性彈性體的獨特性能相結合。一直以來，Pebax® 的優良性能已是眾所皆知，此材料被認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、抗疲勞強度，極佳之缺口抗沖擊性能、并擁有最好之回彈和彈性回復性。 Pebax® Clear與阿科瑪的聚酰胺系列產品完全兼容。Pebax® Clear包括兩種不同彎曲模數的產品：Pebax® Clear 300 和 Pebax® Clear 400。易加工的 Pebax® Clear，運用了所有主體技術，開辟了全新的產品領域，真正做到靈活性、高性能、透明性和外表美觀的完美結合。Pebax® 高科技聚合物乃是25年前由阿科瑪的研究人員開發而成，之后不斷地精益求精，至今已成為眾多國際塑料設備廠商的最佳選擇。Peba-如何同時提供持續性和高性

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發現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，并在1981年以Pebax商標推向市場。它們獨特的性能歸功于其獨特的相分離結構。其中有一個硬質相，主要包括聚酰胺嵌段，以及軟質相，主要包括聚醚嵌段。由于這兩個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 由于獨特的化學結構，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、和穩定一致的性能； 反復形變下沒有機械性能的損失，并且抗疲勞； 良好的回彈和彈性恢復； 精確的尺寸穩定性；以及 優秀的加工性能。 直到現在，為了達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)的十二醇內酰胺或己內酰胺，聚醚嵌段的聚乙二醇（PEG）?？紤]到具有挑戰性的環境問題（氣候變化，資源枯竭等），我們如今使用的材料中，一個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足跡。（生態足跡描述了人類對自然的需求。它把人類對自然資源的概念比成地球上生態生產自然資源的能力。它表示了在現有技術條件下，

6、估算需要多少具備生物生產力的土地和水域，來生產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對環境的影響 可靠的氣候變化，檢測單位是二氧化碳）。 Arkema的Pebax Rnew背后面臨的挑戰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的歷史發展源于1938年，Joseph Zeltner和Michel Genas設想用undecenoic asid制備PA11單體，undecenoic asid可以通

7、過蓖麻油得到。在戰爭期間，這種工藝取得了零星的進展，真正的試制是在1944年開始的。工業規模的單體生產于1955年在法國開始，并得到了聚合單體。如今， Arkema用Rilsan B這個品牌商業化推廣了PA11。 Rilsan B獨特地結合了許多高性能的特性。相比其它高性能工程塑料，它表現出了優秀的化學性能，在耐熱和耐沖擊性方面有非常廣的適應能力。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合，并因此常在一些高科技應用中被用以替代金屬或橡膠，以節約成本。 PA11和PA12之間存在一個有趣的差異，除了PA11來源于可再生資源，眾所周知的是它們在結晶上的差異。 事實上，PA1

8、1作為不成對的聚酰胺，其基本晶格理論上可以與-CONH-組通過氫鍵形成一個平行或反平行的鏈結構。根據不同的冷卻過程，晶體都將有一個六角形的排列，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，只有反平行的結構，這是由于其碳數量是偶數，以及額外的扭動鏈導致的單斜結構（如圖1）。 圖1、酰胺11(a)和聚酰胺12(b)的晶體結構介觀尺度上，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)在晶體結構上的區別這種特點帶來的后果之一是，PA11基材料將有一個較高的熔融溫度，這歸功于其

9、高密度的氫鍵，和更快的結晶動力，所以不需要明確的鏈結構來確保最大氫鏈接。 更有趣的特點是，由于三斜晶相在熱或機械應力下可以轉變成偽六角形的，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。事實上，進行晶體過程所需要的大量能量將會降低材料內部能量的耗散。這種現象也可以解釋PA11與PA12為何具備卓越的機械硬化特性，如圖3所示 。 圖3、在80和120下拉伸 性能測試 （PA11與PA12對照）由于所有的這些優勢，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的可再生有機碳含量大約為95.7±0.2，該數據由Fraunhofer研究所，根據ASTM D6866標準用AMS技術測得。 圖4、Pebax Rnew中生物基碳含量針對拉伸模量的變化為了嘗試估算從最初原料到微丸的生態分布，開始了一項初步分析。初步結論是由Boustead咨詢基于ISO標準14040-43的初步報告得到的。通過比較Pebax 7033和Pebax Rnew 70R53，可以發現工業級的Rnew等級可使得礦物能源的正常需求減少了約29%，同時減少相當于CO2排放量的26至32%。在經過幾個月的工業生產后，這些結果將更加

11、精確。 用可再生資源得到的Peba: 是Peba, 但更Peba 由于PA11獨特的性能，這些新系列的Peba不僅保持了Peba材料突出的特點，而且還放大了它們當中的絕大多數，通過它得到的一系列產品，結合了高性能和可持續性。 新共聚物具有的D型硬度計硬度范圍從25到72，而撓曲模量跨度從約10 Mpa到高達600Mpa，如圖5所示。聚酰嵌段的熔化溫度范圍從大約135到185，等級從溫和到剛硬。 圖5、Pebax和Pebax Rnew針對拉伸模量的D型硬度計硬度變化輕質 Peba材料的關鍵特性之一是，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量范圍最輕的，如圖6所示。 圖6、Pebax和Pebax Rnew針對其他工程熱塑料的密度對比蠕變性好 由于機械應力會下發生結晶轉變，PA11表現出比PA12更好的彈性，而在拉伸試驗中沒有觀察到PA12的屈服現象。這種特殊的性能是屬于Peba基的PA11?？梢詮膱D7看到D型硬度計硬度為70情況下共聚物之間的比較。 圖7、D型硬度計硬度為70時，23下Pebax和Pebax Rnew的拉伸測試這種現象的一個重要的結果是Pebax Rnew具備更好的抗拉伸蠕變，無論材料剛性多大。事實上，用于蠕變試驗的共聚物載中軟質相比重大約有33%，表明Peb

13、ax Rnew相當于比其化石資源得到的產物具有較低的殘余變形（圖8）。 圖8、Pebax和Pebax Rnew抗蠕變性對比抗撓曲疲勞性無與倫比 在強度是固定的或者隨意的循環或重復變形情況下，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，相對于其它的熱塑性彈性體，Pebax共聚物一個固有的性質是，它有能力消除因為熱散逸導致的極其少量的能量。它的低滯后值導致材料在反復形變下自熱效應較弱。結果是，Pebax在疲勞試驗中對降解非常不敏感。 常用來確定Pebax的抗疲勞性的實驗叫做Ross-Flex測試。它包括對一根桿進

14、行90度的彎曲，并固定桿的其中一端。試驗是在1.7赫茲的頻率下進行的，并且在多個溫度下評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態彎曲變形能力。該測試所使用的標準是美國的ASTM D1052。 眾所周知， Pebax是在設定好參數時能經受15萬以上的周期循環而沒有損壞的材料。對于Pebax Rnew，當然也不例外，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，由此導致了其優秀的沖擊性能。沖擊試驗確定了在高速形變下，使材料或者結構受到變形和破壞所需的能源。得益于一些方法，沖擊撞力

15、可以測出，可是最被Pebax接受的技術是Izod或Charpy測試。破壞材料所需要的能量，是通過計算撞擊前后擺錘的能量之差來得到。測試可以同時在室溫和低溫的情況下進行，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出絕佳的抗沖擊性。 而Pebax Rnew，則表現得更加出色，因為它是其中一個最嚴格的等級：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-脆性轉變溫度轉移了近10。 加工性 Pebax在每項主要的熱塑性塑料加工技術中都具備優秀的加工性能，這些加工技術主要有注塑成型和擠出（流延膜，吹塑薄膜，板，管等）。根據選定的Pebax等級和注塑條件下，Pebax的收縮率通常會從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的流變表現允許更廣泛的加工溫度。Pebax可以注入到極薄的部件中，通常可以小至0.8毫米。它也使得循環時間變短，高可回收性和準確的尺寸可控性。 這些新的系列的Pebax Rnew共聚物得益于這些通用的加工，并且按照機械性VS