Типы термопластичных эластомеров и их применение

7 типов термопластичных эластомеров (TPE), их свойства и применение

Материалы, известные как термопластичные эластомеры (TPE), обладают свойствами как термопластов, так и эластомеров. Эта комбинация позволяет разработчикам получить эластомерные свойства материалов, обработанных в расплаве.

Термопластичные эластомеры используются почти во всех отраслях промышленности, и на рынке существует множество типов термопластичных эластомеров. В этой статье мы рассмотрим их и обсудим некоторые общие свойства материалов TPE.

В таблице 1 ниже приведены типы термопластичных эластомеров:

Типы TPEОпределениеИспользование

Стироловые блок-сополимеры (TPE-S)

Молекулярная структура состоит из повторяющихся звеньев стирола и бутадиена со стироловыми концами.

Обувь

Клеи

Термопластичные полиолефины (TPE-O или TPO)

Смесь полипропилена или полиэтилена и другого эластомера.

Автомобильные бамперы

Панели мониторинга

Чехлы для подушек безопасности

Брызговики

Термопластичные вулканизаты (TPE-V или TPV)

Изготовлен из смеси полипропилена и EPDM, вулканизированной при компаундировании.

Автомобильные уплотнения

Сильфоны

Шланги

Уплотнения для труб

Термопластичные полиуретаны (TPE-U или TPU)

Образуется путем взаимодействия диизоцианатов с полиэфирным или полиэфирполиолом.

Колесики

Захваты для электроинструментов

Шланги и трубки

Ремни безопасности

Термопластичные сополиэфиры (TPE-E, COPE или TEEE)

Высокоэффективные термопластичные эластомеры

Воздуховоды автомобиля

Мешки для вентиляции

Сапоги от пыли

Конвейерные ленты

Резина, перерабатываемая в расплаве (MPR)

Альтернатива вулканизированной резине, состоящая из сшитого галогенированного полиолефина, смешанного с пластификаторами и стабилизаторами.

Автомобильные уплотнители

Надувные лодки

Уплотнения

очки для плавания

Амиды термопластичных полиэфирных блоков (TPE-A)

Состоит из мягких сегментов из простых или сложных полиэфиров и жестких сегментов из полиамида.

Аэрокосмические компоненты

Кабельная оболочка

Блок-сополимеры стирола (TPE-S)

Термопластичные эластомеры на основе стиролового блок-сополимера, широко известные как материалы TPE-S, изготавливаются либо из SBS, либо из SEBS, которые кратко описаны ниже:
  • Стирол-бутадиен-стирол (SBS): это тип ТЭП, молекулярная структура которого состоит из повторяющихся звеньев стирола и бутадиена со стироловыми концами. Эта структура создает твердые блоки стирола и мягкие блоки бутадиена. SBS является наиболее распространенным TPE.
  • Стирол Этилен-бутилен-стирол (SEBS): SEBS производится путем гидрирования SBS, процесса, который расщепляет средний блок бутана на этилен-бутадиен. Этот процесс улучшает термостойкость и химическую стойкость TPE, придает ему хорошую устойчивость к атмосферным воздействиям и лучшую защиту от ультрафиолетового излучения и озона. SEBS может соединяться с другими термопластами. Он идеально подходит для наружного применения.

TPE-S можно перерабатывать с использованием стандартных методов обработки расплава, таких как литье под давлением.

Использование TPE-S:

  • Клеи
  • Модификаторы асфальта
  • Обувь
  • Низкокачественные уплотнения

Типы термопластичных эластомеров и их применение

Свойства ТПЭ-С:

  • Электроизоляционный
  • Большой диапазон твердости
  • Хорошая стойкость к истиранию
  • Бесцветный и прозрачный
  • устойчивый к ультрафиолету и озону

Термопластичные полиолефины (TPE-O или TPO)

Материалы TPO, часто называемые термопластичными олефинами, представляют собой термопластичные эластомеры, которые смешивают полипропилен или полиэтилен с эластомером, таким как: EPDM, EPR, EO или EB. Эти эластомеры обычно не являются сшитыми.

Различные компоненты механически смешиваются друг с другом. ТПО обладает хорошей термической и химической стойкостью. Он не обладает многими эластомерными свойствами и имеет относительно высокую твердость 80 по шкале Shore A.

TPO используется там, где стандартный полипропилен недостаточно прочен. TPO можно перерабатывать с помощью литья под давлением, экструзии или выдувного формования.

Применение ТПО:

  • Автомобильные бамперы
  • Панели мониторинга
  • Чехлы для подушек безопасности
  • Брызговики

Свойства ТПО:

  • Огнестойкий
  • Отличная устойчивость к атмосферным воздействиям
  • Хорошая химическая стойкость
  • Прочнее, чем сополимеры полипропилена

Термопластичные вулканизаты (TPE-V или TPV)

TPV (термопластичные вулканизаты), как и TPO, изготавливаются из смеси полипропилена и EPDM. Однако в этом случае EPDM вулканизируется при компаундировании.

ТПВ имеют более широкий диапазон твердости. Они также обладают лучшими эластомерными свойствами, чем ТПО. TPV могут выдерживать температуры до 120°C и широко используются в моторных отсеках автомобилей. Материалы TPV могут быть получены с использованием стандартных методов обработки расплава, таких как литье под давлением.

Применение ТПВ:

  • Автомобильные уплотнения
  • Сильфоны
  • Шланги
  • Уплотнения для труб

Свойства ТПВ:

  • Устойчивость к высоким температурам до 120°C
  • Низкая степень сжатия
  • Химическая и атмосферостойкая
  • Диапазон твердости от 45А до 45D

Термопластичные полиуретаны (TPE-U или TPU)

ТПУ (термопластичный уретан) образуется путем взаимодействия диизоцианатов с типом полиэфира или полиэфирполиола. Диизоцианаты образуют твердые сегменты, тогда как простые полиэфиры или сложные полиэфиры образуют мягкие сегменты.

ТПУ можно легко модифицировать, заменив смесь полиола и диизоцианата. TPU обычно обрабатывается литьем под давлением, экструзией и выдувным формованием.

Применение ТПУ:

  • Колесики
  • Захваты для электроинструментов
  • Шланги и трубки
  • Ремни безопасности

Свойства ТПУ:

  • Отличная стойкость к истиранию
  • Высокая прочность на растяжение
  • Значительный диапазон упругого удлинения
  • Отличная прочность на разрыв
  • Стойкость к маслам и топливам на нефтяной основе

Термопластичные сополиэфиры (TPE-E или COPE или TEEE)

TPE-E (термопластичные сополиэфиры) представляют собой термопластичные эластомеры с высокими эксплуатационными характеристиками, которые обладают многими свойствами термореактивных эластомерных полимеров, но имеют то преимущество, что они перерабатываются в расплаве.

TPE-E представляют собой блок-сополимеры, которые обычно состоят из жестких сегментов, изготовленных из полибутилентерефталата, и мягких сегментов, изготовленных из различных полиэфиров. TPE-E широко используется в медицинской промышленности.

Применение ТПЭ-Э:

  • Воздуховоды автомобиля
  • Мешки для вентиляции
  • Сапоги от пыли
  • Конвейерные ленты

Свойства ТПЭ-Э

  • Стойкость к ползучести и сжатию
  • Отличная долговременная устойчивость к температурам до 165C
  • Стойкость к маслам и жирам
  • Электроизоляционный
  • Размерно стабильный

Резина, перерабатываемая в расплаве (MPR)

MPR является альтернативой вулканизированному каучуку и состоит из сшитого галогенированного полиолефина, смешанного с пластификаторами и стабилизаторами. Основной целью MPR является создание резиноподобных деталей с использованием оборудования для обработки термопластов. MPR превосходит многие другие каучуки при рабочей температуре ниже 120°C.

Применение МПР:

  • Автомобильные уплотнители
  • Надувные лодки
  • Уплотнения
  • очки для плавания
  • Поручни

Свойства МПР:

  • устойчивый к ультрафиолетовому излучению
  • Высокий коэффициент трения
  • Стойкость к бензину и маслу

Амиды термопластичных полиэфирных блоков (TPE-A)

TPE-A состоит из мягких сегментов, изготовленных из простых или сложных полиэфиров, а также жестких сегментов из полиамида. Можно использовать различные полиамиды, такие как полиэфирамид (PEA), полиэфирамид сложного эфира (PEEA) или поликарбонат-эфирамид (PCEA).

Свойства отдельного TPE-A сильно зависят от типа используемого полиамида. TPE-A можно склеивать с термопластичными полиамидами.

Применение ТПЭ-А:

  • Аэрокосмические компоненты
  • Кабельная оболочка

Свойства ТЭП-А:

  • Отличная термостойкость до 170С
  • Хорошая стойкость к растворителям
  • Хорошая ударопрочность
  • Гибкость при низких температурах
  • Хорошая износостойкость

Где используются термопластичные эластомеры (TPE)?

Термопластичные эластомерные материалы используются во всех основных отраслях промышленности, включая автомобильную, сельскохозяйственную, потребительскую, промышленную и электротехническую. Как правило, пластики TPE используются везде, где требуется гибкость.

Производители выбирают определенные типы термопластичных эластомеров в зависимости от ожидаемых условий их эксплуатации; некоторые предназначены, например, для химически агрессивных условий или высокотемпературных сред.

Какие термопластичные эластомеры (TPE) имеют наибольшее применение?

Класс термопластичных эластомеров с самой широкой областью применения — TPE-S. Это наиболее распространенный материал TPE на рынке, который находит применение во многих областях.

Это связано с его относительно низкой стоимостью по сравнению с более совершенными термопластичными эластомерами. Кроме того, в целом он обладает хорошими термическими, химическими и механическими свойствами.

Каковы преимущества термопластичных эластомеров (TPE)?

Термопластичные эластомеры в основном используются для приложений, требующих эластомерных свойств и других свойств материала TPE. Некоторые дополнительные преимущества TPE перечислены ниже:

  • Для производства требуется меньше энергии, чем для реактопластов по сравнению с реактопластами
  • Пригоден для вторичной переработки благодаря термопластичному поведению
  • Хорошие механические свойства, такие как усталостная прочность и сопротивление ползучести
  • Перерабатывается в расплаве с использованием стандартных методов термопластов, таких как литье под давлением, 3D-печать и выдувное формование.
  • Легко окрашивается с использованием широкого спектра пигментов.

Какими свойствами растяжения должен обладать мой TPE?

TPE демонстрируют широкий диапазон эластичных свойств. Их индивидуальные свойства растяжения зависят от области применения и типов используемых термопластичных эластомеров.

Следует отметить, что, несмотря на способность TPE растягиваться далеко за пределы своей первоначальной длины, они подвергаются некоторой остаточной деформации при каждом растяжении.

 Таким образом, детали лучше всего проектировать таким образом, чтобы они растягивались только до части их полной мощности, чтобы свести эту постоянную деформацию к минимуму.

Как термопластичные эластомеры (TPE) реагируют на усадку?

Как и большинство термопластов, ТЭП немного усаживаются после формования. Эту усадку можно объяснить увеличением размеров пресс-формы. Однако точную усадку можно точно определить только после формования пробной детали. Помните, что легче удалить материал из формы меньшего размера, чем добавить материал в форму, которая слишком велика.

Безопасно ли использовать термопластичные эластомеры (TPE)?

В целом, TPE имеет хорошие показатели безопасности материалов. TPE используются во многих различных областях, некоторые из которых безопасны с медицинской точки зрения и биосовместимы, а другие объявлены безопасными для пищевых продуктов. Чтобы определить безопасность конкретного ТРЕ, обратитесь к паспорту безопасности материала (MSDS) для этого материала.

ТЭП можно использовать в широком диапазоне температур. Тем не менее, диапазон достигает максимума при 170 ° C даже для самых термостойких TPE. TPE менее устойчивы к нагреву, чем некоторые высокотемпературные термопласты.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

пять × три =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: