聚醚嵌段聚酰胺

PEBAX是法国ATOFINA公司为其嵌段聚醚酰胺树脂产品所确定的商品名。嵌段聚醚酰胺树脂的历史可以追溯到1972年，但这种被称为PE-BAX的嵌段聚醚酞胺聚合物的真正商业化是在1981年。

PEBAX树脂结构由规则的线形硬聚酰胺链段嵌嵌由柔软的聚醚链段构成。

PEBAX树脂家族因具有介于热塑性弹性体和橡胶体之间的许多优异性能，而且加工方便，已经成为广泛应用于食品包装、体育用品、医疗器械等领域的第一大类塑料品种。

性能由于独特的化学结构，PEBA材料具备热塑性弹性体的性能，包括：

（1）最轻的工程热塑性弹性体；

（2）低温下良好和稳定一致的性能；

（3）反复形变下没有机械性能的损失，并且抗疲劳；

（4）良好的回弹和弹性恢复；

（5）精确的尺寸稳定性；

（6）优秀的加工性能。

直到现在，为了达到使用所要求的性能，获得PEBA材料所使用的原料来自矿物资源，如聚酰胺嵌段和聚氧四甲撑二醇（PTMG）的十二醇内酰胺或己内酰胺，聚醚嵌段的聚乙二醇（PEG）。考虑到具有挑战性的环境问题（气候变化，资源枯竭等），我们如今使用的材料中，一个主要的组成部分是碳，即便不是全部，它也主要来自可再生资源，能大大有助于最大限度地减少我们的生态足迹。面临的挑战是用可再生资源制成一种热塑性弹性体，但是不牺牲Peba材料的杰出性能。1

优异的抗静电性能PEBAX不仅是具有介于热塑性塑料和橡胶之间的许多独特动态机械性能的材料，还具有优异的抗静电性能，是不可多得的高档高分子抗静电材料，通常被用做多种高分子材料的抗静电添加剂。

抗静电原理对聚醚作为离子导电电荷的传导介质进行的深入研究表明，简单聚醚中的醚氧可以和游离的离子相结合，通过低分子质量聚醚大规模的分子移动和电荷沿离子网传递相结合，电荷可以以结合体的方式移动，洽PEBAX主链进行的离广份电便可以释放静电荷可见，静电荷在件PEBAX中的释放过程为“高速离子传导”过程。

根据主体材料性能，选择使用特定的分散剂有助于PEBAX的均匀分散，已经研究出系列的分散剂产品和解决方案在主材中掺入一定比例的PEBAX，可以通过共混改性，使高分子材料表面电阻系数在109Ω/m2~1012Ω/m2按照ASTMD257测定）之间或电荷衰减时间低于2s。

PEBAX抗静电共混物优点作为高分子抗静电添加剂，PEBAX具有许多常规抗静电添加剂所不具备的优点。

1）与化学抗静电剂相比

添加化学抗静电剂是生产抗静电聚合物的常用方法，相对湿度也就是湿度水平，对于用这种方法得到的抗静电产品性能具有较大影响，而空气中的相对湿度对PEBAX改性材料的抗静电特性影响很小，即PEBAX可以在较宽的湿度范围内保持优异抗静电特性。

化学抗静电剂必须喷洒主体聚合物表面，这样抗静电剂很容易因擦拭或洗涤而脱落，从而影响处理聚合物的长期抗静电性能，而PEBAX基于较高的分子质量并且与主体聚合物共混，不是喷洒在主体聚合物的表面，其永久抗静电性能和即刻抗静电性能一样好。

大多数化学抗静电剂在低于180℃（大多数塑料的加工温度）即开始分解或挥发，而PEBAX当温度高于752℃（高于大多数塑料的加工温度）时才开始降解。因此使用PEBAX的抗静电材料可以经受较高的加工温度而性能较少受到影响。

2）与导电填料相比

炭黑和金属填料可用于导电或静电释放聚合物的生产，对这类填料，由于化合物导电系数不是按比例随着填料量的增加而提高，因此很难达到抗静电级别甚至损耗级别，并且填料浓度的较小变化将对导电系数产生巨大影响。PEBAX混合物的均匀性使之很容易达到抗静电级别，并且重复性好。

导电填料（例如炭黑）限制了对成品颜色的选择和市场，而PEBAX混合物可以进行配色，大多数情况下，可以保持主体聚合物的透明性。导电填料很可能有损于主体聚合物的性能，诸如冲击强度、柔韧模量、密度和流动性能等。采用PEBAX改性对主体聚合物的性能影响很小。

PEBAX抗静电共混材料的应用PEBAX可以改善许多热塑性塑料的永久抗静电性能，例如ABS、ABS/Pe合金、Ps、HIPs、Pe、PBT、POM、PVC、PMMA、聚酞胺、TPU、PE、PP。根据不同主体材料，PEBAX添加量在5%~15%。

PEBAX ISD抗静电共混物材料在计算机箱体、电子产品储存容器和包装材料、智能卡、商业设备部件（复印机、打印机等）、电子设备元件、磁盘盒、VCR盒、抗静电纤维等领域都有广泛应用；PEB-AX还可以在许多热塑性塑料加工中起到抗静电的作用，例如生产薄膜时控制薄膜移动，纤维生产时避免产生静电荷、避免在包装设备中产生静电以及在净化车间中避免产生灰尘等。1

聚醚嵌段酰胺膜材料高分子气体分离膜主要分为两种：玻璃质膜和橡胶质膜。橡胶质膜中，橡胶态高分子链段处于可移动状态，通过链段的移动，高分子内部产生瞬时自由空间，使气体组分较容易通过；而玻璃态高分子中，链段热运动能量小，气体组分一般不易通过，一般橡胶质膜的气体渗透性比玻璃质膜高2~3个数量级，因此实际应用较多的是橡胶质膜。在橡胶质膜中，挥发性有机物的溶解度远大于N2在橡胶质膜中的溶解度，所以有机蒸气通过膜的渗透速率大于N2的渗透速率，因而可以将VOCs/N2进行分离。

实际渗透分离实验中，浓差极化会使渗透性能急剧下降，而溶胀作用通常会使渗透性能增加，而分离性能下降，所以具备高渗透分离性能的膜材料将是理想的气体膜分离材料。聚醚嵌段酰胺（PEBA）是一种热塑性弹性体材料，这种材料是用含有双羟基的聚酰胺和聚醚二醇在熔融状态进行缩聚反应生成的，是在聚酰胺的直线链部分嵌入了聚醚成分，因此具有聚酰胺（PA）材料的坚硬和聚醚（PE）材料的柔软这两种性质，柔软的聚醚提供高渗透性，优先渗透VOCs；坚硬的聚酰胺提供机械强度，将克服由于过量吸附VOCs引起的膜的溶胀，从而能维持一个良好的渗透选择性。PEBA同时也具有很好的成膜特性，不仅对酸、碱和基本的有机溶剂有很好的化学抗性，而且也有较高的热稳定性和机械稳定性。

不同牌号的聚酰胺的分子质量不同，这直接影响PEBA聚合物的熔点Tm和它的化学抗性。与此同时，聚醚成分则是影响聚合物的玻璃化温度Tg。聚酰胺和聚醚在聚合物中的相对含量直接决定了聚合物的硬度和弹性。2

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学