- Термопластичная резина и ПВХ пластик: различия и сравнения материалов
- Что такое термопластичная резина?
- Что такое ПВХ?
- Термопластичная резина и ПВХ: применение и использование
- Термопластичная резина и ПВХ пластик: физические свойства
- Термопластичная резина и ПВХ пластик: возможность вторичной переработки и экологичность
- Термопластичная резина и ПВХ пластик: стоимость
- Альтернативные материалы термопластичной резине и ПВХ пластику
Термопластичная резина и ПВХ пластик: различия и сравнения материалов
TPR (термопластичная резина) представляет собой синтетический каучукоподобный эластомер, который ведет себя как термопласт, а это означает, что он может расплавляться во время обработки и затвердевать после охлаждения.
TPR в основном используется для приложений, в которых важны гибкость, прочность и сцепление. Одно из основных применений TPR — подошвы для обуви.
ПВХ (поливинилхлорид) — технический термопласт с отличной коррозионной стойкостью; ПВХ может быть гибким (пластифицированный ПВХ) или жестким (непластифицированный ПВХ).
Жесткий ПВХ можно перерабатывать с помощью экструзии, литья под давлением или выдувного формования.
Жесткий ПВХ широко используется в строительной отрасли для изготовления трубопроводов, тогда как гибкий ПВХ используется для изготовления СИЗ (средств индивидуальной защиты) и гибких шлангов.
В этой статье будут обсуждаться различия и сравнение термопластичной резины и ПВХ пластика с точки зрения применения, использования, свойств и стоимости.
Что такое термопластичная резина?
Термопластичный каучук относится к ряду синтетических каучуков, которые можно перерабатывать из расплава, например, путем литья под давлением, компрессионного формования и формования с раздувом.
Существуют также ненатуральные (синтетические) каучуки, которые не являются термопластами, такие как бутилкаучук.
Обычные, натуральные и синтетические каучуки не плавятся при нагревании и химически разрушаются при перегреве.
Термопластичная резина используется в приложениях, для которых требуется гибкий, прочный материал с хорошим сцеплением, но он достаточно сложный с точки зрения геометрии, чтобы потребовать использования оборудования для обработки термопластов, такого как выдувное формование или литье под давлением.
TPR прочен, обладает хорошей химической стойкостью и хорошей усталостной прочностью.
TPR состоит из SBS (стирол-бутадиен-стирол), который представляет собой тип блок-сополимера. TPR синтезируется с использованием процесса, называемого живой анионной полимеризацией.
Это процесс цепной полимеризации, при котором два мономера, а именно бутадиен и стирол, полимеризуются в SBS. Это создает полимерную структуру с твердыми кристаллическими областями и мягкими аморфными областями.
Твердые области содержат стирол, а мягкие области содержат бутадиен. Твердые области обеспечивают термопластические свойства, тогда как аморфные области обеспечивают эластомерные свойства.
Что такое ПВХ?
ПВХ или поливинилхлорид — это инженерный термопласт с отличной стойкостью к проникновению влаги и УФ (ультрафиолетовому излучению).
Его хорошая стойкость к истиранию делает его популярным выбором для трубопроводов и строительных материалов.
Обычно ПВХ доступен в двух формах: пластифицированный (ПВХ-П) и непластифицированный (ПВХ-Н). Непластифицированный ПВХ используется в деталях, требующих жесткости, таких как трубы и фитинги.
Пластифицированный ПВХ используется в приложениях, требующих гибкости, таких как кабели, трубы и СИЗ (средства индивидуальной защиты).
Доступны модифицированные сорта ПВХ, которые содержат различные добавки для улучшения свойств ПВХ, таких как общая прочность.
Эти сорта называются ПВХ-М (модифицированный). ПВХ можно перерабатывать в расплаве с помощью литья под давлением, экструзии и выдувного формования. Кроме того, трубы и фитинги из ПВХ можно склеивать клеем.
ПВХ синтезируется путем полимеризации мономера винилхлорида посредством процесса, называемого аддитивной полимеризацией, который открывает двойные полосы на молекуле винилхлорида и соединяет ее с другой молекулой винилхлорида, образуя длинную полимерную цепь.
Термопластичная резина и ПВХ: применение и использование
TPR широко используется для изготовления подошв для обуви из-за его сопротивления скольжению, низкой стоимости и гибкости. Некоторые типичные приложения перечислены ниже:
- Подошвы для обуви
- Игрушки для собак
- протекторы шин
- Прокладки
ПВХ доступен в жесткой форме, а также в гибкой форме. Приложения, перечисленные ниже, относятся к гибкой форме ПВХ для сравнительных целей. ПВХ обладает отличной химической стойкостью.
- Кабели
- Гильзы баков под хромирование
- Пленки ПВХ
- Полы, кровля
- Гибкая труба и шланг
- Гидроизоляционные мембраны
- Упаковка
Термопластичная резина и ПВХ пластик: физические свойства
В таблице 1 ниже перечислены механические, термические и электрические свойства TPR, а также жесткого и гибкого ПВХ:
| Характеристики | Термопластичная резина (TPR) | Пластифицированный ПВХ (ПВХ-П) (гибкий сорт) | Непластифицированный ПВХ (PVC-U) (жесткий сорт) |
|---|---|---|---|
|
Прочность на растяжение (МПа) |
2,5 |
9,65 |
16,6 |
|
Диапазон температур плавления (C) |
140–185 |
190 |
177 |
|
Ударная вязкость (с надрезом по Изоду), Дж/см |
— |
4,45 |
6,62 |
|
Твердость (по Шору A и D) |
40 А |
75 А |
68,3 Д |
|
Модуль упругости (ГПа) |
— |
2,4 |
2.16 |
|
Относительное удлинение при разрыве (%) |
550 |
328 |
312 |
|
Сопротивление разрыву (Н/мм) |
15 |
53,7 |
33,6 |
|
Диэлектрическая прочность (кВ/мм) |
— |
58,9 |
14–20 |
Термопластичная резина и ПВХ пластик: возможность вторичной переработки и экологичность
ПВХ и TPR производятся из сырой нефти, которая не возобновляема и является загрязняющим веществом, и поэтому не может считаться устойчивой.
ПВХ можно перерабатывать до восьми раз. Несмотря на эту возможность вторичной переработки, подавляющее большинство пластмасс не перерабатывается; они просто попадают на свалки или в океан.
TPR является термопластом и теоретически может быть переработан. Тем не менее, переработка пластика уже довольно редка с гораздо более популярным товарным пластиком, таким как полиэтилен.
В свете этого переработка материалов меньшего объема, таких как TPR, обычно не является экономичной или распространенной практикой.
Термопластичная резина и ПВХ пластик: стоимость
Термопластичные каучуки, такие как TPR, обычно дороже, чем более популярный ПВХ.
Ежегодный объем производства ПВХ составляет 44,3 миллиона метрических тонн, и он относительно дешев по сравнению с другими жесткими конструкционными термопластами. ПВХ может стоить до 1389 долларов за тонну, а TPR может стоить от 1470 до 2250 долларов за тонну.
Альтернативные материалы термопластичной резине и ПВХ пластику
Подходящей альтернативой TPR или гибкому ПВХ может быть либо TPE-S (также известный как термопластичный эластомер SEBS), либо TPU (термопластичный полиуретан).
Эти материалы имеют схожие эластомерные свойства, а также сопоставимые механические свойства, такие как прочность на растяжение и относительное удлинение.
Потенциальные заменители жесткого ПВХ включают полипропилен или HDPE (полиэтилен высокой плотности) . Оба этих материала обладают отличной коррозионной стойкостью и ударной вязкостью.
В этой статье представлены материалы TPR и PVC, объяснено, что они из себя представляют, и обсуждены различные области применения каждого из них.
