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树脂数据
TPA

Poliamida Termoplástica Elastómera

TPA·热塑性弹性体·无定形

TPA(热塑性聚酰胺弹性体,也称为 PEBA —— 聚醚嵌段酰胺)是 2016 年改变世界马拉松的材料,当时 Nike 推出了带 PEBA 泡沫和碳板的 Vaporfly,跑步者开始系统性地打破记录。 它是一种嵌段共聚物,刚性聚酰胺段(PA)与柔性聚醚段交替排列 —— 前者提供刚性和耐热性,后者提供弹性和能量回弹。

全球主导品牌是 Arkema Pebax(自 1981 年以来,几乎是 TPA 的代名词)。替代品:Evonik Vestamid EEMS-Chemie Grilamid TRUbe(日本)。其主要特性:高能量回弹与低滞后 —— 拉伸、放松,回弹 >80% 的能量。结合极低密度(~1.01 g/cm³,几乎漂浮)、Shore D 25-72 范围卓越的抗弯曲疲劳和**-40°C 至 +120°C 使用范围**,它定义了精英运动鞋的高端材料。

主要应用:跑鞋中底泡沫(Nike Vaporfly/Alphafly、Adidas Adios Pro、Saucony Endorphin、ASICS Metaspeed —— 全部为 PEBA)、运动板材和鞋垫滑雪靴外壳介入性医疗导管(Pebax MED Class VI)。加工:干燥 80°C × 4-6 小时、熔体 220-260°C、冷模 20-40°C、宽工艺窗口。成本 $15-30/kg。你在加工 Pebax 吗?欢迎在评论中分享你对能量回弹和鞋类的经验。

这些数据表中显示的范围由 MVPS 团队根据各种参数表和文献整理而成,涵盖了每种材料类型的下限和上限。

在制定注塑工艺时,必须仔细核对这些信息。最终范围和加工公差由负责工程师承担责任。

不建议使用这些范围来制定特定的工艺公差。MVPS 始终建议索取并参考供应商的数据表。

一般性能

化学结构无定形
比重(密度)1.02:1
长径比 (L/D)18 – 24
压缩比2.5 – 3.5
锁模力系数3.86 – 5.41kN/cm²
热扩散率0.1473mm²/s
最大剪切速率20,0001/s
收缩率0.3 – 1.4%
回料⚠ 注意
热变形温度 (HDT) @ 1.82 MPa52°C
玻璃化转变温度 (Tg) @ 10°C/min-70°C
维卡软化点 @ 50N110°C

干燥

干燥温度66 – 74°C
干燥时间4 – 6h
建议含水率0.04%
建议干燥机类型除湿
露点-40°C

温度

熔体温度 (Melt)152 – 199°C
喷嘴143 – 199°C
前段143 – 199°C
中段138 – 193°C
后段138 – 193°C
脱模41 – 71°C
模具(冷却)24 – 60°C
进料喉部35 – 79°C

工艺参数

背压3.4 – 6.9bar
螺杆转速40 – 80RPM
注射速度
料筒占用率25 – 75%
注射压力150 – 800Pbar
保压压力38 – 640Pbar
缓冲垫5.1 – 12.7mm

模具

流道直径4.06 – 7.11mm
浇口直径1.02 – 1.52mm
浇口面积0.81 – 1.82mm²
壁厚0.51 – 3.05mm

排气

深度 (Vent Depth)0.0203 – 0.0406mm
长度 (Vent Land)0.508 – 1.02mm
宽度 (Vent / Clearance)3.05 – 10.2mm
释压槽 (Relief Channel)0.127 – 0.254mm

常见问题

**TPA**(热塑性聚酰胺弹性体)或 **PEBA**(聚醚嵌段酰胺)是一种**嵌段共聚物** —— 而非机械共混物 —— 在同一聚合物链中交替: - **硬质聚酰胺段**(通常 PA12 或 PA6,重量比约 30-70%),作为提供刚性、温度、强度的结晶"锚点"。 - **软质聚醚段**(PEG、PTMG),提供弹性、抗弯曲疲劳、能量回弹。 通过改变每个嵌段的比例和类型,Arkema(原始公司)生产**整个 Shore D 25-72 硬度范围** —— 从非常软的弹性体到半刚性塑料 —— **无需增塑剂**。这使其区别于 FPVC(需要邻苯二甲酸酯或 DOTP)和 TPU(另一种基于聚氨酯的嵌段共聚物)。
**Nike Vaporfly 4%** —— 2016 年发布 —— 首次结合: - **发泡 PEBA 泡沫**(吹塑 Pebax 泡沫)在中底,提供 **>80% 能量回弹** vs 传统 EVA 的 ~60-65%。 - **泡沫下方的弯曲碳板**,充当弹簧/杠杆。 独立研究(Hoogkamer 2018、Barnes & Kilding 2019)确认**跑步能量成本提升 4%** —— 对于 3 小时以下的跑者,这意味着**马拉松少 2-3 分钟**。从那时起,**所有马拉松世界纪录**(Kipchoge 2:01:09 柏林 2022 等)都用 PEBA+碳板鞋跑出。Adidas、Saucony、ASICS、Hoka,所有高端品牌都推出了同类版本。
Pebax 命名是逻辑的:名称前两位数字表示**近似 Shore D 硬度**: - **Pebax 2533**(Shore D ~25):非常软,**跑鞋中底泡沫**、密封件。 - **Pebax 3533**(Shore D ~33):软-中等,舒适泡沫、导管尖端。 - **Pebax 4033/5033**(Shore D 40-50):中等,**柔性导管**、医用管材。 - **Pebax 6333/7033**(Shore D 63-70):半刚性,**鞋板**、**刚性导管杆**、滑雪靴脚背。 - **Pebax 7233**(Shore D 72):非常刚性,需要一些弹性但不失结构的技术件。 **"MED"** 后缀(Pebax 6333 SA 01 MED)表示医用 Class VI 级;**"Renew"** 表示使用甘蔗的生物基版本。
- **干燥**:除湿干燥机中 80°C × 4-6 小时。最终湿度 <0.05%。吸湿(PA 组分)。 - **熔体**:220-260°C(取决于牌号 —— 较软 220-240°C,较刚性 240-260°C)。 - **模具**:**20-40°C** —— 与工程塑料相比较冷,因为链需要快速冷却以避免 PA 嵌段过度结晶。 - **停留时间**:<8 分钟。Pebax 热稳定,但持续 >280°C 开始降解。 - **注射速度**:高。良好流动性 —— 允许**非常薄的壁(0.8 mm)**和复杂几何形状。
Pebax MED 是**介入性心脏病学/泌尿科导管的首选材料**: - **可变刚性的导管杆**:医生需要近端的刚性(用于推动)和远端的柔性(用于在动脉中导航)。通过沿导管挤出**不同 Shore D** 的 PEBA 来实现。 - **超柔性导管尖端**以避免组织损伤。 - **血管成形术球囊**(一些)。 - **柔性引流和输注管材**。 独特优势:**Class VI 生物相容**、**在体温下保持一致柔性**(37°C)不变硬、**极低滞后**(不会保持变形)、**优异的弹性记忆**、**可 EtO 和伽马灭菌**。
两者都是高性能 TPE(热塑性弹性体): - **TPA/Pebax 优势**:**密度更低**(~1.01 vs TPU 1.20)、**无限抗弯曲疲劳**(数百万次循环不破)、**更好的低温柔性**(在 -40°C 保持弹性)、**更高的能量回弹**。 - **TPU**([热塑性聚氨酯](/zh/desktop/datos-de-resina/tpu))**优势**:**耐磨性**(对于易磨损鞋底优于 PEBA)、**拉伸强度**、**成本更低**(便宜约 30%)、耐油性。 **2026 规则**:用于**中底、能量回弹、低温性能、导管** → **Pebax/PEBA**。用于**鞋外底、保护装备、工业软管** → **TPU**。
**中度各向异性**: - **软牌号(Shore D 25-40)**:MD 1.5-2.5%,TD 1.5-2.5% —— 几乎各向同性。 - **中等牌号(Shore D 40-60)**:1.0-2.0%。 - **刚性牌号(Shore D 60-72)**:0.8-1.5%。 收缩率与其他基于 PA 的半结晶塑料一样高。对于精密技术件(导管件、运动板材),必须采用过尺寸模具设计。发泡 PEBA 泡沫(鞋类中底)因发泡剂收缩率更高(3-5%)。
**机械上可以**,工业牌号回收料含量最高 20-25%。**热稳定**,PA 和聚醚段保持结构。**医疗限制**:不允许使用回收料。**鞋类**:Nike、Adidas 等有试点项目收集旧鞋并回收 PEBA,但与**碳板和其他组件的分离**复杂 —— 目前不到 5% 的鞋类 PEBA 被回收。**Pebax Renew**(生物基)提供**甘蔗作为原料**的替代方案(~50% 生物基含量),在不改变性能的情况下减少足迹。
三个综合特性: - **(1) 低滞后**:变形时(脚跟着地),聚醚链像弹簧一样伸展但**不以热的形式消散能量**。它们恢复形状,几乎返还所有储存的能量。 - **(2) 密度非常低**:中底重量更轻,抬脚消耗的能量更少。 - **(3) 无限抗弯曲疲劳**:一双鞋持续 500-800 km(数百万次着地)材料不失性能 —— 而 EVA 在 200-300 km 内压实并失去响应。 **PEBA 泡沫 + 弯曲碳板**的组合是定义 2026 精英鞋类的技术,所有高端品牌都在复制。
**干燥不足** —— Pebax 因 PA 组分吸湿,如以潮湿(>0.05%)状态加工,**加工过程中水解**,失去分子量。症状:**气泡、银纹、伸长率损失、颜色变化**。解决方案:必须 80°C × 4-6 小时干燥无捷径,**装料前 1 小时内不要开袋**,热带气候需要在线干燥。 第二个问题:**牌号之间收缩率可变** —— 从 Pebax 6333 更换为 5533 意味着**重新测量模具**,因为收缩率变化 0.5%+。对于导管件的多腔工具,生产前**在每个腔体中评估每个牌号**。

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