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弹性体材料界黑马:TPAE，众多应用领域中的佼佼者！

来源：utpe弹性体门户

2020-07-09

热塑性弹性体 (TPE）是20世纪60年代发展起来的新型高分子材料，它兼具传统橡胶的高弹性和热塑性塑料的热塑加工性，能利用现有的塑料加工设备和加工方法如挤出、注射、吹塑和压延等进行加工。其中聚酰胺(PA)热塑性弹性体(TPE)是一种以尼龙为基体的高性能新型TPE，简称TPAE。

聚酰胺热塑性弹性体（TPAE），作为高分子材料的一个重要品种，在经历了开发期、技术成熟期、高速发展期，已进入稳定发展期。相对于SBC（苯乙烯类）、TPO（聚烯烃类）、TPVC（PVC类）、TPU（PU类）以及TPEE（聚酯类）等热塑性弹性体来说，聚酰胺类热塑性弹性体（TPAE）是最近开发出来的一种新型热塑性弹性体，1979年由德国休斯公司开发成功，并商品化。此后，瑞士Emser公司（Grilamid和Geilon系列）、法国的ATO公司（Pebax系列）及美国Upjohn公司等也先后推出了自己的聚酰胺热塑性弹性体产品。

TPAE合成方法
目前PA型TPE是在传统PA分子结构中引入软链段结构，最常见的软段结构为聚醚或聚酯。通常是在PA合成过程中加入端羧基或端羟基聚酯和聚醚型单体共聚。
主要分为水解开环聚合法与阴离子聚合法两大类。

1.水解开环聚合物
水解开环聚合法可细分为二元酸法和二异氰酸酯法。
最早TPAE产品就是采用二元酸法合成，目前大多数TPAE生产厂家，如德国休斯、美国Upjohn、法国Atochem、瑞士Emser和日本油墨公司等，均采用二酸方法。采用二元酸，TPAE是由端羧基脂肪族聚酰胺嵌段与端羟基聚醚二元醇通过酯化反应制备得到。

异氰酸酯法是由Dow公司开发出来，是以半芳酰胺为硬段，脂肪族聚酯、聚醚或聚碳酸酯作为软段。半芳酰胺硬段是由芳香族二异氰酸酯与二元羧酸反应得到的，而不是由传统二元胺与二元酸进行聚合、环内酰胺的开环聚合或者二元胺与二元酰氯反应等方法来制备。

2.阴离子聚合法
阴离子聚合法是基于改进反应注射成型(RIM)尼龙6制品柔韧性而发展起来，其原料一般包括己内酰胺、端羟基聚醚、阴离子催化剂和聚合引发剂。

目前此法方法仅能合成ABA型、星型等嵌段共聚物，分子量不高，且该方法对原料纯度要求高，工艺控制较难，都制约此方法发展。

重要提醒：
如果您有TPAE弹性体方面难题，或者有弹性体材料/设备等方面如下技术难题：
■弹性体原料：SEBS、SBS、SIS、SSBR、POE……
■弹性体造粒料：TPE、TPR、TPO、TPU、TPV、TPEE、TPAE……
■弹性体助剂：阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、相容剂、交联剂、耐磨剂……
■弹性体设备：单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、密炼机……
■弹性体制品：弹性体凝胶坐垫、拉力带、瑜伽垫、包胶、密封条……

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TPAE应用
根据硬段尼龙基不同，TPAE可分为尼龙6型、尼龙12 型、尼龙66型等。其中尼龙12型最为常见，在各大公司商品化TPAE中，也以尼龙12型最为常见，它具有优异的耐腐蚀性和良好的加工性能。

1.TPAE综合性能
1）拉伸强度及低温抗冲强度高，耐磨性能高，硬度范围宽，尺寸稳定性好，柔软性好，回弹性优异；

2）耐高低温性能优良：在低温达-40℃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，有良好耐磨性及曲挠性，高度的抗疲劳性能，摩擦系数小，吸音效果好，热稳定性良好，最高使用温度可达175℃，并可在150℃下长期使用；

3）耐化学药品性和耐候性优异，易于成型加工，易脱模，溢边少；

4）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。

2.TPAE主要用途
1）用于软管、导线、电缆行业，如压缩空气管、消防用软管等；

2）用于体育用品如滑雪鞋、登山鞋、足球鞋底、橄榄球等；

3）用于制作机械和电气精密仪器的功能部件，如磁带录像机的消音齿轮等；

4）用于医疗行业，如医用胶管、尿道管等；

5）用于汽车行业，如各种汽车部件，挡泥板、保险杠、反射镜罩、撑条、减震片等；

6）用于热塑性工程塑料的抗冲改性剂；

7）用于热熔粘结剂，可应用于电子、低压注塑、包装、汽车、鞋材、服装纺织、家具木工等多个行业。

TPAE与其他通用树脂或工程塑料以及其他热塑性弹性体共混形成热塑性弹性体合金，是TPAE高性能化的主要开发方向。已开发TPAE合金有：TPAE/TPU、TPAE/CPE等。由于TPAE价格较贵，因此其消费量还相对较低。但进行TPAE改良型品种，高性能比和高功能化技术及新用途的开发研究是TPAE今后重要的研究方向。