Introducción del material PEBA y su aplicación de material para calzado.

Introducción del material PEBA y su aplicación de material para calzado.

I. Introducción del material PEBA

El elastómero de nailon, también conocido como elastómero termoplástico a base de poliamida (TPAE), es un copolímero termoplástico semicristalino compuesto de segmentos duros de poliamida rígida y segmentos blandos de poliéter o poliéster flexible. Dependiendo de los componentes duros y blandos, existen varios tipos de TPAE. La mayoría de los elastómeros de nailon disponibles en el mercado son copolímeros de bloques de polieteramida, abreviados como PEBA.

Los segmentos blandos de poliéter en elastómeros de nailon proporcionan una flexibilidad excelente y una alta resiliencia, mientras que los segmentos duros de poliamida ofrecen suficiente rigidez y una excelente resistencia al impacto a baja temperatura. En comparación con otros elastómeros termoplásticos como TPU, SBC y TPEE, PEBA destaca por su buen rendimiento general, procesabilidad y naturaleza liviana. También cuenta con flexibilidad, resiliencia y resistencia al impacto a baja temperatura.

Los elastómeros de nailon se caracterizan por su peso ultraligero, alta resistencia, flexibilidad, durabilidad, alta resiliencia, alta resistencia al impacto, resistencia a bajas temperaturas, transpirabilidad y propiedades antiestáticas permanentes. Estas características los hacen ampliamente utilizados en calzado deportivo, artículos deportivos, electrónica de consumo, prendas impermeables y atención médica.

II. Proceso de producción de PEBA

La producción de PEBA implica la policondensación de segmentos de cadena de poliamida y poliéter. Los dos métodos principales para producir estos copolímeros son la policondensación en fusión y la policondensación en solución.

En la policondensación fundida, las cadenas de poliamida y poliéter se polimerizan a altas temperaturas. Luego, el producto final se enfría y se le da forma de gránulos. Este método se ve favorecido por su rentabilidad y las excelentes propiedades mecánicas del material resultante.

Por ejemplo, los materiales PEBA se pueden sintetizar mediante un proceso de dos pasos. En primer lugar, se preparan bloques de poliamida rematados con dicarboxilato a partir de lactamas y aminoácidos, utilizando un ácido dibásico como terminador de cadena. Luego, los polímeros zwitteriónicos resultantes se someten a policondensación con poliéter dioles a altas temperaturas en el vacío, catalizada por un alcoxilato de metal de transición, como se ilustra en la figura siguiente.

La policondensación en solución implica disolver los fragmentos de poliamida y poliéter en un disolvente común antes de iniciar la reacción de polimerización. Después de la reacción, el polímero resultante se precipita, se filtra y se seca. Si bien este método puede producir materiales PEBA con una gama más amplia de propiedades, generalmente es más costoso y requiere más tiempo que la policondensación fundida.

La síntesis de elastómeros de nailon tiene un umbral técnico elevado y hay relativamente pocos proveedores globales. Arkema, Evonik y Ube Kogyo se encuentran entre los principales productores.

III. Aplicación de material de calzado de espuma PEBA

Los elastómeros de nailon se utilizaron inicialmente en materiales de calzado como placas elásticas rígidas, como en componentes de soporte de suelas de zapatos. En los últimos años, gracias a la excelente resiliencia y densidad ultrabaja del PEBA aprovechada a través de la espuma, ha ganado popularidad como material de entresuela de espuma.

Debido al alto costo del PEBA, comúnmente se mezcla con EVA, TPU y otros materiales para formar espuma para reducir costos. Desde la perspectiva de los modelos de calzado de marcas deportivas, PEBA se puede aplicar de manera similar a ETPU (espuma supercrítica) para la fabricación de entresuelas. Esto implica hacer espuma con gránulos de cuentas y luego moldearlos o hacer espuma con láminas y cortarlas en entresuelas, además de emplear un proceso de pequeño a grande.

Existen numerosos casos de tecnología avanzada y aplicaciones de elastómeros de nailon como entresuelas de espuma. Por ejemplo, la tecnología ZoomX de Nike, utilizada en zapatillas para correr como el 4% y el NEXT%, ejemplifica dicha innovación.