Шта су термопластични еластомери (TPE)?

Потребан вам је део који се савија као гума, али лепи се као пластика. Многи људи запну чим чују реч ТПЕ, па хајде да одмах разјаснимо забуну.

Термопластични еластомери Материјали, односно ТПЕ-и, комбинују флексибилност и растезљивост гуме са једноставном обрадом термопластика. Могу се растегнути и савити током употребе, а ипак се могу обрађивати уобичајеним методама за пластичне материјале, као што су инјекционo калупљење и екструзија.

Та комбинација перформанси сличних гуми и обраде сличне пластичним материјалима је оно што чини ТПЕ корисним у широком спектру производа. Она такође покреће три практична питања: где се ТПЕ заправо примењује, како се понаша под топлотом и када би требало да га одаберете уместо традиционалне гуме?

За шта се користи ТПЕ?

Свакодневно држите кућиште за телефон, дршку за четкицу за зубе или аутомобилски заптивач. Мало људи се заустави да се запита који материјал чини те делове меким, флексибилним и удобним.

ТПЕпојављује се у потрошачким производима, медицинским деловима, аутомобилским компонентама, обући и индустријским предметима. Произвођачи га обично бирају када је за производ потребна мекоћа, придржавање, перформансе заптивања или компатибилност са крутошћу пластике. Пошто су ТПЕ вишетактни системи, различитиформулацијеМогу се израдити за врло различите перформансе. Неке класе су у потпуности усмерене на мекоћу и осећај; друге су прилагођене отпорности на временске услове, хемијској отпорности, трајности или обрадивости.

Где се ТПЕ појављује сваког дана

У мом сопственом раду, ТПЕ се појављује на више места него што већина људи очекује. За неке делове потребан је мекан додир. За друге је неопходна чврста заптивка. ТПЕ се може формулисати тако да одговара обема захтевима.

Да ли се ТПЕ може отопити?

Да. Многи материјали на бази ТПЕ омекшавају и течу када се загреју до своје температуре обраде. Ово је кључна структурна разлика у односу на вулканизовану гуму: ТПЕ-ови се ослањају на физичке интеракције или реверзибилне структуре, а не на трајну…мрежа са укрштеним везама.

Како топлота мења ТПЕ

Традиционална гума пролази кроз процес вулканизације иливулканизацијакорак у којем хемијске везе формирају трајну мрежу. Када се материјал потпуно очврсне, не може се једноставно отопити и прерадити као конвенционална термопластична материја.

ТПЕ функционише другачије. Већина ознака садржи меке сегменте који обезбеђују флексибилност и еластичност, као и тврђе домене који одржавају облик делова. Када се материјал загреје, ти тврди домени довољно олабаве или се промене како би омогућили проток материјала; при хлађењу, интеракције се поново формирају и материјал поново постаје чврст. Та обрнутаструктура блок кополимераје читава основа еластичности термопластика.

У пракси то значи да фабрике могу да обрађују многе врсте ТПЕ-а помоћу машине за инјекционo ливење, екструзије и сличне опреме, а производни отпад често може да се поврати и поново искористи — количина зависи од врсте материјала, формуле иисторија обраде.

Једна опрезност: отпорност на топлоту значајно варира између породица ТПЕ, па чак и између ознака у оквиру једне породице. Одаберите материјал у складу са стварном радном температуром вашег делова. Не претпостављајте да „ТПЕ" подразумева било какве посебне термичке перформансе.

Да ли је ТПЕ више гума или пластика?

Ниједно, строго говорећи. ТПЕ није конвенционална вулканизована гума и није обична крута пластика. То је породица материјала која комбинује флексибилност сличну гуми са термопластичним понашањем.

Различите породице ТПЕ постижу тај баланс на различите начине — стиренски блок кополимери, термопластични полиуретани, кополиестери и термопластични вулканизати сви то постижу на различите начине.фазне структуре. У сваком случају, мекша фаза обезбеђује флексибилност и еластичност, док тврђа фаза пружа структурну стабилност и омогућава термопластичну обраду.

Шта је боље, ТПЕ или гума?

Ниједно од њих није универзално боље. Прави одговор зависи од примене.

Традиционална гума и даље снажно функционише у захтевним срединама, посебно тамо где је потребан правилно формулисан и вулканизован еластомер ради високих температура, изложености хемикалијама или дуготрајног механичког рада. Деценије…практика мешања гумепостоје управо да би погодили те циљеве.

ТПЕ, с друге стране, пружа стварне предности у ефикасности обраде, трајању циклуса, повратку отпада, двоструком пресовању на круте пластике и слободи дизајна. Ако је ваша кочница трошкови производње и консолидација делова, а не екстремни услови рада, ТПЕ је често преферабилнији избор.

Закључак

ТПЕНије само замена за традиционалну гуму. То је још један начин да се уравнотеже перформансе, обрада, флексибилност дизајна и ефикасност производње. Његова највећа предност је комбинација два света: еластичног понашања које се повезује са гумом и предности обраде које се повезују са термопластима.

Међутим, одабир правог ТПЕ-а није тако једноставан као избор „меког" или „чврстог". Различите групе и класе понашају се веома различито под дејством топлоте, хемикалија, механичког напрезања и дуготрајне употребе. Почните од стварних захтева примене — температуре, контакта са медијумима, тврдоће, подлоге за лепљење, очекиваног века трајања — и крените одатле до материјала.

У компанији Yudahang помажемо произвођачима да процене захтеве за материјале на основу стварних услова производа, а не само на основу спецификацијског листа. Ако вам је потребно друго мишљење о избору материјала, обради или трошковима, слободно се обратите нашем тиму.

Референце

1. Холден, Г., Крихелдорф, Х. Р., и Квирк, Р. П. (уредници).Термопластични еластомери, треће издање. Издавачи Хансер, 2004.
2. Холден, Г. „Термопластични еластомери."Енциклопедија полимерске науке и технологије. Вајли.
3. Бхаумик, А. К., и Стивенс, Х. Л. (уредници).Приручник о еластомерима, 2. издање. CRC Press, 2000.
4. Утрачки, Л. А., и Вилки, Ч. А. (уредници).Приручник за мешавине полимера. Спрингер, 2014.
5. Марк, Џ. Е., Ерман, Б., и Роланд, Ц. М. (уредници).Наука и технологија гуме, 4. издање. Академска преса, 2013.
6. Роджерс, Б. (Ур.).Смеша гуме: хемија и примене. CRC Прес.