[科普中国]-聚酰胺热塑性弹性体-

聚酰胺热塑性弹性体是由高熔点结晶性硬段（聚酰胺）和非结晶性软段（聚酯或聚醚）组成。其性能取决于硬段类型及两种嵌段的长度。由于硬段聚酰胺的存在，使聚酰胺热塑性弹性体具有优异的韧性、耐化学性、耐磨性及消音性。通过选择和控制嵌段类别，其力学、热和化学性能可在很大范围内变化。

简介热塑性聚酰胺弹性体（PATE或PEBA）是由线型刚性聚酰胺链段和挠性聚醚链段组成，其化学结构式为

HO—（CO—PA—CO—PE—O）n—H

PA为聚酰胺链段；PE为聚醚链段。聚酰胺弹性体是多嵌段共聚物，其硬段可以是部分芳香族聚酰胺或脂肪族聚酰胺。由芳香族酰胺可制得聚酯酰胺（PEA）和聚醚酯酰胺（PEEA）；而由脂肪族酰胺则可衍生出聚醚嵌段酰胺（PEBAX或VES-TAMID）的硬段。在PEEA和PEBA中，其脂肪族聚醚软段通过酯基连接在硬段上。

热塑性聚酰胺弹性体可分为聚醚嵌段酰胺（PEBA）、聚醚酯酰胺（PEEA）和聚酯酰胺（PEA）嵌段共聚物。1

聚酰胺热塑性弹性体的性能①聚酰胺热塑性弹性体（PATE）是由硬段和软段组成，硬段为PA-6、PA-66、PA-12等，软段是聚醚或聚酯组成，以内酰胺、二羧酸、聚醚多元醇为基础进行酯交换和缩聚反应而制成弹性体。

②PATE具有一般橡塑弹性体的基本特性，并保持PA基本性能和强韧性。

③PATE密度为1.00～1.10g/cm3，邵氏硬度为A55～A90不等，热变形温度为48～92℃；抗张强度为33～55MPa，伸长率390%～580%；具有优秀的柔软性、消音性和耐紫外光的性能；耐油性、翘曲性、耐疲劳性、耐磨性及耐化学药品性优良；在较低的温度下，仍保持较高的弹性。

④PATE密度小，可使制品轻量化，可与其他高聚物组成合金，可以与增强材料、填充料、阻燃剂等复合化。1

物理性质相对密度（23℃）：1.01～1. 10g/cm3

熔点：120～210℃

玻璃化温度：-50～-60℃

拉伸强度：17～42MPa

断裂应变：≥200%

拉伸模量：100～300MPa

切口冲击强度（23℃）：6～8kJ/m2

邵尔硬度：40～68（ISO868）

维卡软化温度（50N）：80～130℃

相对介电常数（50Hz）：4～4.9

介电强度（K20/P50）：30～39kV/mm

比容电阻率：1011～1013Ω·cm-12

聚酰胺类热塑性弹性体合成方法TPAE是由高熔点结晶性聚酰胺硬链段和非结晶性的聚醚或聚酯软链段组成的嵌段共聚物。硬链段可选用聚己内酰胺6、聚酰胺66、聚十二内酰胺、芳香族聚酰胺等，软链段可选用聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、双端羟基脂肪族聚酯等。软、硬链段可选用的材料范围广，聚合度和软、硬链段的共混比可调节，因而可根据不同的用途设计和制备性能不同的品热塑性弹性体及其应用级，在设计制备时应注意几点：聚酞胺硬链段的类型决定TPAE的熔点、耐化学品性和相对密度；聚醚或聚酯类型决定TPAE的低温特性、吸湿性、抗静电性及对某些化学品的稳定性；聚酰胺硬链段的长度对熔点有影响；软、硬链段的含量比对TPAE的弹性、硬度和耐化学品性有决定性影响，在制备时控制线型分子链中软、硬链段的共混比是生产TPAE的关键技术通过改变软、硬链段的种类和K度，或改变两者之间的共混比，即可调节其性能，生产出系列化的TPAE产品。

TPAE合成方法较多，通常采用两步法：第一步是制备双端羧基聚酰胺预聚体，即将酰胺单体、催化剂、二元羧酸（终止剂，又称限链剂或相对分子质量稳定剂）等加入聚合釜，进行熔融聚合，得到双端羧基聚酰胺预聚体；第二步是以酯化反应为基础进行聚合，即把预聚体和聚醚二元醇（或双端羟基脂肪族聚酯）按一定的组成加入聚合釜，在聚酰胺的聚合状态下进行常压或减压熔融缩聚制得TPAE产品。用该方法制得的TPAE产品耐水性差，主要原因是产物中两端含有羧基。为解决这个问题，可在共聚时引入单羧酸聚酰胺，使产物一端为烷基，另一端为羟基；若用末端氨基化的聚醚二元醇，则可由它与当量的二羧酸和酰胺单体的混合物在聚酰胺状态下进行熔融聚合而制得TPAE产品。

另外，以芳香族聚酰胺为硬链段，脂肪族聚酯为软链段，可用溶液聚合法合成TPAE。此法也可把二元羧酸加入脂肪族聚酯醇中制得末端羧基化的脂肪族聚酯醇预聚体，再在其中加入二异氰酸酯，脱去二氧化碳进行聚合。例如合成聚十二内酰胺热塑性弹性体时，将十二内酰胺、十二碳二酸和水等加入聚合釜，于20 MPa、270℃下进行熔融聚合，制得双端羧基聚十二内酰胺预聚体，把该预聚体和双端羟基聚四亚甲基醚按一定的比例，在270℃、常压或减压下，进行酯化反应得到聚十二内酰胺热塑性弹性体。

根据聚酰胺热塑性弹性体合成所需的原料，主要有二元酸法和异氰酸酯法合成方法。3

聚酰胺热塑性弹性体的成型工艺及用途聚酰胺弹性体可以采用一般塑料成型设备，进行挤出、注射成型、热成型和涂层。通常，成型前一定要经过干燥处理，控制含水分