Poliéter amida en bloque (PEBA)
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Poliéter amida en bloque
Los elastómeros de poliamida termoplástica consisten en una cadena lineal regular de segmentos de poliamida rígidos intercalados con segmentos de poliéter flexibles. La fórmula general se puede escribir como en figura abajo, donde PA representa los segmentos de poliamida y PE los segmentos de poliéter. Estos son básicamente copolímeros de bloques segmentados que tienen la estructura general (AB),,. Los segmentos duros pueden estar basados en poliamida parcialmente aromática o poliamida alifática. La amida de poliéster (PEA) y la amida de éster de poliéter (PEEA) se preparan a partir de la poliamida aromática, mientras que en la amida de bloque de poliéter los segmentos duros se derivan de la poliamida alifática. Tanto en PEEA como en PEBA, los segmentos blandos de los poliéteres alifáticos están unidos a los segmentos duros por un grupo éster. Todas las poliamidas termoplásticas se caracterizan por una excelente tenacidad y flexibilidad a baja temperatura en ausencia de plastificante, baja densidad, alta estabilidad dimensional. facilidad de procesamiento termoplástico convencional, buena resistencia química. buena resistencia al agrietamiento por tensión ambiental, buena recuperación elástica y buenas propiedades dinámicas. Las propiedades podrían variar por la variación de la longitud del bloque y la naturaleza del bloque. La amida de bloque de poliéter cierra la brecha entre el termoplástico y los cauchos en la dureza Shore que puede variar de 60A a 75D.
PEBA
Los elastómeros termoplásticos de poliamida (TPE) son generalmente poliéster-amidas, copolímeros de bloques de polieteréster amida o poliéter amidas de bloque (PEBA). La poliamida es el segmento duro (termoplástico), mientras que los segmentos de poliéster, polieteréster y poliéter son el segmento blando (elastomérico). Los elastómeros termoplásticos de poliamida se caracterizan por su alta temperatura de servicio bajo carga, buen envejecimiento por calor y resistencia a los disolventes. Conservan las propiedades útiles durante más de 120 ha 150°C sin añadir estabilizadores térmicos. La adición de un estabilizador de calor aumenta la temperatura de servicio. Las poliesteramidas retienen la resistencia a la tracción, el alargamiento y el módulo hasta 175°C. Las ventajas de los copolímeros de amida de bloque de poliéter son su memoria elástica, que permite deformaciones repetidas sin pérdida significativa de propiedades; histéresis más baja; buenas propiedades de clima frío; resistencia a los solventes de hidrocarburos; Estabilización UV sin decoloración; y consistencia de lote a lote. Los TPE de poliamida tienen un peso específico de aproximadamente 1,0 y un intervalo de dureza de aproximadamente Shore 73 A a 72 D. La absorción de agua es del 1,2%. Tienen resistencia a la abrasión; larga vida útil; memoria elástica; flexibilidad de 40 a 80°C; buena adherencia a los metales; pequeña variación en las propiedades eléctricas en el rango de temperatura de servicio y rango de frecuencia; imprimibilidad y colorabilidad; y propiedades táctiles como buena mano, tacto y no alergenicidad. La poliamida / etileno-propileno, con mayor cristalinidad que otras poliamidas elastoméricas, ha mejorado la resistencia a la fatiga y la resistencia al aceite y a la intemperie. Los copolímeros se utilizan para prendas exteriores impermeables / transpirables, mangueras de aire acondicionado, cubiertas de cables debajo del capó, fuelles automotrices, teclados flexibles, esferas de reloj decorativas, balones deportivos moldeados por rotación y suelas de calzado deportivo. También están moldeados por inserción sobre núcleos de metal para cubiertas de manijas antideslizantes. Este es un copolímero de amida de bloques de poliéter que consta de cadenas lineales regulares de bloques de poliamida rígidos y bloques de polímero flexibles. Están moldeados por inyección, extruidos, moldeados por soplado, termoformados y rotomoldeados. La clase de TPE más nueva y de mayor rendimiento son las poliamidas copoliméricas de bloques segmentados. Los segmentos blandos pueden tener estructuras alifáticas de poliéster o poliéter. Es un material termoplástico elastomérico, pertenece a la categoría de los elastómeros termoplásticos (TPE-A) y es un copolímero de bloques. Los bloques duran son de PA12 poliamida, mientras que los segmentos blandos son de politetrametilenglicol (PTMG). La familia de resinas PEBA es un lineales de poliamida bifásicos cadena interconectados con segmentos flexibles de poliéster. El PEBA es una poliamida flexible sin plastificantes, se destaca por excelentes propiedades mecánicas tales como resistencia al desgaste, bajo coeficiente de fricción, alta resistencia a la fatiga, flexibilidad excepcional y resistencia al impacto en un amplio intervalo de temperaturas, baja y la memoria de alta densidad elástica. Buena estabilidad hidrolítica, y algunos grados son bio-compatible. PEBA tiene una baja absorción de agua, introducción de unidades aromáticas en el PEBA. La policondensación de un fundido de polieterdioles y productos intermedios de PA con grupos terminales carboxílicos conduce a copolímeros de bloque en que participan bloques de poliamida y poliéster (PEBA). Según las relaciones de PA: PE, que van desde 80:20 a 20:80, los puntos de fusión varían desde 120º a 210º C. El uso de varios polidioles puede dar productos con una absorción de agua mínima o, inversamente, materiales hidrofílicos, para textiles absorbentes del sudor, que pueden incorporar hasta un 110 % de agua.
Nombres - Símbolo
- Poliéter amida en bloque
- PEBA
- PEEA
- PEA
Propriedades
- Buena resistencia mecánica
- Alta resistencia al impacto
- Buenas características de amortiguación
- Buenas propiedades deslizantes
- Menos corroe el metal de los tornillos o inserciones
- Buena resistencia química
- Color con el pigmento o mezcla madre
- Inherentemente V2 UL94
Propiedades físico-mecánicas PEBA
La densidad puede variar de 1,01 a 1,14 gr/cm3 y se encuentra entre las más bajas de todos los elastómeros termoplásticos. Los bloques duros de poliamida son los responsables de la buena resistencia mecánica del polímero, y su disminución de peso molecular reduce las propiedades mecánicas. La cristalinidad también disminuye al disminuir el peso molecular del bloque duro. Tiene baja absorción de agua, lo que le da estabilidad dimensional y propiedades mecánicas y eléctricas consistentes. La combinación de baja densidad y excelentes propiedades mecánicas permite el diseño de las partes más ligeras. El PEBA proporciona excelentes propiedades dinámicas permite amortiguar las vibraciones y el ruido incluso en alta frecuencia. Algunos PEBA también es inherentemente antiestático. Resistencia al impacto en una amplia gama de las temperaturas, otro punto de la fuerza es la baja densidad, alta memoria elástica. Los PEBA de poliamida son rebasado solo da los TPU en resistencia a la abrasión y muestran una excelente resistencia a la fatiga y resistencia al desgarro. La dureza varía relativamente poco con la temperatura entre -40 y 80°C. Conserva casi toda su flexibilidad a bajas temperaturas y mantiene sus excelentes propiedades mecánicas hasta -60°C. El comportamiento bajo estrés varía en función del contenido de poliéter, como se discutió anteriormente. El contenido de poliéter le da al producto su flexibilidad y su carácter más o menos elastomérico. La resistencia a baja deformación es muy superior a la de la mayoría de los elastómeros termoplásticos con la misma dureza. lo que permite reducir el espesor en muchas aplicaciones. La poliamida elastomérica termoplástica tiene buena resistencia al desgarro y la abrasión. La resistencia aumenta con la dureza del grado. En comparación con la mayoría de los demás elastómeros termoplásticos, su resistencia a la abrasión es alta incluso en contacto con medios altamente abrasivos, lo que lo hace adecuado para calzado deportivo. La viscosidad de cizallamiento de los elastómeros de poliamida termoplástica disminuye al aumentar la tensión de cizallamiento. Un aumento en el peso molecular del segmento blando o una disminución en el peso molecular del bloque duro disminuye la viscosidad de cizallamiento en general. El hinchamiento del troquel a una temperatura fija y la tasa de corte disminuye con la disminución del peso molecular del bloque duro y aumenta con el aumento del peso molecular del segmento blando. Los valores de histéresis de los polímeros PEBA son más bajos que la mayoría de los elastómeros termoplásticos o el caucho vulcanizado con una dureza equivalente. La alta resistencia a la flexión cíclica, incluso a bajas temperaturas, es una de las razones por las que se elige para suelas de botas de fútbol y esquí, correas de transmisión, trenes de engranajes, etc.
Propiedades Termicas PEBA
Las propiedades térmicas y termomecánicas dependen de la longitud de los bloques. y el tipo de poliamida. Por ejemplo, el punto de fusión de los grados PEBA varía de 133 a 204°C, con un calor latente de fusión entre 1,2 y 6,3 cal/g. De manera similar, la conductividad térmica de los mismos grados se encuentra entre 0,26 y 0,29 W/m°C a 30°C. El coeficiente de expansión lineal es del orden de 20-25,1 X 105 cm/cm/°C en el rango de temperatura entre 30 y 0°C. La temperatura de deformación bajo carga indica que a tensión constante, los grados más flexibles se distorsionan a temperaturas más bajas., dependiendo de la dureza, de alto rendimiento a temperaturas extremadamente bajas, el PEBA no endurecer en la estación fría, manteniendo las propiedades mecánicas (resistencia y resistencia al impacto) hasta -40°C. La fase de transición vítrea es siempre de aproximadamente -60°C. Con temperaturas de servicio que van desde –40 hasta 170°C, estos materiales ofrecen el mayor rendimiento de cualquier clase genérica de TPE. Los copolímeros de bloque de poliamida a base de poliéster brindan excelentes propiedades de retención después del envejecimiento a 175°C por cinco días. Tienen propiedades de tracción útiles a temperatura ambiente y excelente retención de estas propiedades a temperaturas más altas. Por ejemplo, un PEBA de poliamida 90 Shore A puede retener más del 50 por ciento de su resistencia a la tracción y su módulo a 100°C. El recocido en una puede producir aumentos significativos en la resistencia a la tracción, el módulo y el alargamiento final. La resistencia al envejecimiento en calor seco depende del grado. Los grados rígidos soportan el calor seco mejor que los grados flexibles.
Propiedades eléctricas PEBA
Discreta capacidad como un aislante eléctrico, buena resistencia de la superficie y por lo tanto una buena resistencia a la corriente rastrero, poseen propiedades antiestáticas utilizados para prevenir la atracción de polvo, independientemente de las condiciones climáticas de humedad relativa. Estos hidrófilo PEBA menudo son inherentemente antiestático y se puede utilizar como aditivos antiestáticos permanentes en una amplia gama de polímeros. La resistividad volumétrica varía de 10e13 a 10e3 cm2/cm. Ofrece una excelente resistencia al seguimiento. La constante dieléctrica de los polímeros de amida de bloque de poliéter disminuye con la disminución del peso molecular del bloque duro a 1000 Hz a 100°C. Un aumento en el peso molecular del segmento blando de 1400 a 2000 reduce el valor de la constante dieléctrica. La prueba estándar VDE 0303 Parte 6 indica que este elastómero no produce corrosión, incluso en condiciones de humedad extrema condiciones. Los materiales antiestáticos y semiconductores se pueden producir a partir de este elastómero mediante la introducción de negro de humo.
Propiedades químicas PEBA
El PEBA tienen buena resistencia a los combustibles de hidrocarburos, aceites y grasas. Su buena resistencia al agua y a las soluciones acuosas disminuye a medida que aumenta la temperatura. Las copoliamidas en bloque de poliéster son más sensibles a la hidrólisis en aire húmedo a temperaturas más altas que las copoliamidas en bloque de poliéter. Los grados PEBA típicos de 120 micrometros de espesor tienen valores de permeabilidad al gas de 31 hasta 150 (oxígeno), 420 y 2600 (dióxido de carbono), 5 y 170 (nitrógeno), y 46 y 235 (helio), respectivamente (todas las unidades en 10e-10 cm3 mm/cm2.s.cm de Hg) a 23°C. Ciertos grados pueden hacerse permeables al vapor de agua. Los grados rígidos también tienen mejor resistencia a los rayos UV que Los grados flexibles. La permeabilidad al gas disminuye con el aumento de la dureza.