Предимства и недостатъци на TPE/TPR/TPV/TPU/TPEE

Препоръки за продукта:Линии за пелетиране на томопластични еластомери

Термопластичен еластомер Това е екологично чист композитен материал с ниско съдържание на въглерод, който има свойствата на каучук (висока еластичност, постоянна деформация при натиск и т.н.) и характеристиките на обработка на пластмаса (прост процес).

TPE е екологично чист, нетоксичен и безопасен и има отлична оцветяемост, мек на допир, устойчивост на атмосферни влияния, устойчивост на умора и устойчивост на температура. Има отлична производителност на обработка и може да се рециклира, за да се намалят разходите. Може да бъде вторично шприцовано, покрито и свързано с основни материали като PP, PE, PC, PS, ABS и др., или формовано самостоятелно.

TPE (термопластичният еластомер), който се произвежда промишлено в света, включва: стирен (SBS, SIS, SEBS, SEPS), олефини (TP0, TPV), диени (TPB, TPI), винилхлориди (TPVC , TCPE), уретани (TPU), естери (TPEE), амиди (TPAE), органични флуориди (TPF), силикони и етилени и др., обхващащи почти всички области на синтетичния каучук и синтетичните смоли.

Динамична пълна вулканизация: отнася се до процеса, при който каучуковата фаза претърпява химическо омрежване под действието на омрежващ агент, когато термопластичната смола и каучукът се смесват в стопено състояние и се срязват и разбиват на голям брой омрежени каучукови частици с микронни размери с помощта на силно механично срязване и диспергирана в непрекъснатата фаза на термопластичната смола.

Когато PP се използва като твърд сегмент и EPDM се използва като мек сегмент за смесване на стопилка, се добавя омрежващ агент за вулканизирането му и механичната висока сила на срязване на вътрешни миксери, винтови машини и т.н. се използва, за да се направи напълно вулканизирани EPDM омрежени каучукови частици, напълно диспергирани в PP матрицата с микронен размер (по-малко от 1 микрон).

★TPV има устойчивост на топлина и свойства на ниска деформация при натиск на вулканизиран каучук;

★Отлична производителност на обработка: Може да се обработва чрез термопластични методи за обработка като инжектиране и екструдиране, което е ефективно, просто и лесно, без добавяне на оборудване, висока течливост и малко свиване.

★TPV не изисква вулканизация и е лесен за обработка, което съкращава производствения процес на каучуковата промишленост с 1/4, спестява 25% до 40% от консумацията на енергия и подобрява ефективността от 10 до 20 пъти. Това може да се нарече още една революция в технологиите на материалите и процесите в каучуковата промишленост.

★Леко специфично тегло (0.90-0.97), еднородно качество на външния вид, висок клас на повърхността и добро усещане.

★TPV може да се използва нормално при -60 градуса до +135 градуса; когато не е под товар, устойчивостта на висока температура може да достигне +150 градуса.

★Широка гама от меки и твърди приложения, 25A-70D;

★Предимството на лесното боядисване значително увеличава свободата на дизайна на продукта.

★Екологичен и екологичен, рециклируем и без значително влошаване на производителността след шест многократни употреби

★TPV има отлична устойчивост на озон и атмосферни влияния;

★TPV има динамична устойчивост на умора, отлична устойчивост на атмосферни влияния и добра устойчивост на износване;

★Добра еластичност и устойчивост на деформация при натиск, устойчивост на околната среда и устойчивост на стареене са еквивалентни на EPDM гумата.

★TPV има отлична устойчивост на корозия към киселинни и алкални течности на водна основа и полярни масла

★Устойчивостта на масло и разтворители на TPV е сравнима с тази на хлоропреновия каучук с общо предназначение.

★TPV има отлична киселинна и алкална устойчивост и е силно устойчив на киселинни и алкални почистващи агенти. Той все още може да запази първоначалните си свойства след продължителна употреба в киселинна и алкална среда.

Проста физическа смес от PP и EPDM (частично вулканизирана), наричана TPO.

В Япония, с изключение на TPU, други термопластични еластомерни материали обикновено се наричат ​​колективно TPO, т.е. TPO=TPE=TPV=TPR, както казват японците; но настоящият TPO е основно подобрен до силно вулканизиран каучук (подобно на TPV), но някои SEBS са добавени за модификация, така че трябва да питате повече, когато срещнете японски клиенти.

През 1984 г. Mitsubishi Chemical от Япония направи смес с по-добра производителност със SEBS и SEPS като основен материал и нарече този наситен TPS "Rubberron" за пазара. Следователно SEBS и SEPS са не само универсални, но също така се смесват чрез стопяване с PP пластмаса, за да образуват IPN тип TPS (така нареченият IPN всъщност е полимер, в който две мрежи проникват една в друга, така че се нарича още взаимопроникваща мрежа съединение; повечето от тях принадлежат към термореактивни смоли, но има и много термопластични еластомери като TPE, които се появяват под формата на кръстосани непрекъснати фази).

IPN-TPS, образуван чрез използване на SBS или SEBS като основен материал и други инженерни пластмаси, могат да бъдат директно покрити без предварителна обработка; покритието не е лесно за надраскване и има известна маслоустойчивост. Коефициентът на еластичност не се променя много в широк температурен диапазон при ниски температури, което значително подобрява устойчивостта на студ и топлина на инженерните пластмаси. Стиренови съединения и съполимеризация при присаждане на каучук също могат да станат термопластичен TPE. Разработени са EPDM/стирен, BR/стирен, CI-IIR/стирен, NR/стирен и др.

Резюме:

а. Както TPO, така и TPV принадлежат към полиолефиновите термопластични еластомери. За да ги разграничат, форумите на TPV обикновено ги наричат ​​полиолефинови термопластични еластомери (известни също като: частично вулканизиран каучук от термопластични еластомери);

b. TPO (TPO е основно търговска марка на японски компании, като Riken TPO) е подобна на местната TPV система, с цена от около 45 и много малък производствен капацитет (консумиран от японската автомобилна индустрия).

Вътрешно той обикновено се нарича "TPE" материал, който основно принадлежи към стиролов термопластичен еластомер. Styrene TPE (наричан TPS в чужбина) е съполимер от бутадиен или изопрен и стиренов блоков тип и неговата производителност е близка до SBR каучука.

Предимства:Има високата еластичност на гумата и характеристиките на леене под налягане; той е екологичен, нетоксичен и безопасен, има отлична оцветяемост, мек на допир, устойчивост на атмосферни влияния, устойчивост на умора и устойчивост на температура, отлична производителност на обработка, няма нужда от вулканизация, може да бъде рециклиран за намаляване на разходите, може да бъде вторично шприцован, покрит и свързани с основни материали като PP, PE, PC, PS, ABS и др., или могат да бъдат формовани самостоятелно.

Недостатъци:Най-големият проблем на SBS и SIS е лошата устойчивост на топлина и температурата на използване обикновено не може да надвишава 80 градуса. В същото време неговата здравина, удължение, устойчивост на атмосферни влияния, устойчивост на масло, устойчивост на износване и т.н. не могат да се сравняват с гумата.

През последните години Съединените щати, Европа и други страни направиха серия от подобрения на производителността на него и SEBS и SEPS, които са наситени хидрогенирани SBS и SIS, се появиха един след друг. SEBS (с хидрогениран BR като мек сегмент) и SEPS (с хидрогениран IR като мек сегмент) могат значително да подобрят якостта на удар, а също така имат добра устойчивост на атмосферни влияния и устойчивост на топлинно стареене.

Модифицираният TPE може да издържа на температури до 110 градуса. V0 огнезащитни и несъдържащи халогени огнезащитни серии от SEBS/SEPS модифициран TPE обикновено се използват в кабелите за слушалки на Apple и други приложения поради техните добри свойства на опън и гладка повърхност. Основните производители са от Тайван, но цената е скъпа.

TPR е измислен за първи път от американците. По това време нямаше унифицирано име за термопластични еластомери. Беше обичайно да се използват английските съкращения TPR за представяне на термопластичен каучук и TPE за представяне на термопластичен еластомер (и двете се използват в съответните материали и книги); и беше приложен към прости смеси от PP и EPDM. По-късно PP/EPDM тип TPV на AES (първоначално наречен TPR и по-късно променен на TPV) също използва това име. По-късно това име може да е било наричано от тайванците и да е станало популярно в континенталната част.

Независимо как се наричат ​​в чужбина, TPR и стирен TPE в Китай понастоящем принадлежат към една и съща концепция, представляваща термопластични стирен-бутадиен-стирен блок съполимери, които обикновено се наричат ​​термопластичен стирен-бутадиен каучук, т.е. TPE=стирен TPE в Китай.

Въпреки това, поради исторически и преводни проблеми, китайското съкращение на TPV (термопластична динамична вулканизирана гума) е термопластична гума (на английски: Thermoplastic Rubber), тоест TPR. Ето защо ние не казваме на нашите клиенти, че нашият PP/EPDM TPV материал се нарича TPR, защото някои клиенти може да си помислят, че това е стиролов еластомер. Ако е базиран на SBS, цената е много по-ниска от TPV.

Термопластичният полиестерен еластомер, наричан TPEE или COPE, е вид линеен блок съполимер, съдържащ PBT (полибутилен терефталат) полиестерен твърд сегмент (кристална фаза) и алифатен полиестер или полиетер (аморфна фаза) мек сегмент. TPEE е високоефективен инженерен еластомер с предимствата на висока механична якост, добра еластичност, устойчивост на удар, устойчивост на пълзене, устойчивост на студ, устойчивост на умора при огъване, устойчивост на масло, устойчивост на корозия на химикали и разтворители и др. Има добра обработваемост и могат да бъдат запълнени, подсилени и легирани. Той се използва широко в автомобилни части, хидравлични маркучи, кабели и проводници, електронни уреди, промишлени продукти, канцеларски материали, биоматериали и други области.

Физични и химични свойства на TPEE:

● Механични свойства

Чрез регулиране на съотношението на меки и твърди сегменти, твърдостта на TPEE може да се промени от Shore D32 до D80, а неговата еластичност и здравина са между гума и пластмаса. В сравнение с други термопластични еластомери (TPE), TPEE има по-висок модул от други TPE със същата твърдост при условия на ниско напрежение. Когато модулът е важно условие за проектиране, TPEE може да намали площта на напречното сечение на продукта и да намали количеството на използвания материал.

● Якост на опън

В сравнение с полиуретановия еластомер (TPU), модулът на компресия и модулът на опън на TPEE са много по-високи. Когато TPEE и TPU с еднаква твърдост се използват за направата на една и съща част, първият може да издържи на по-голямо натоварване. Над стайна температура, TPEE има много висок модул на огъване, който е подходящ за изработване на конзолни греди или компоненти от тип въртящ момент, особено за изработване на високотемпературни компоненти. TPEE има добро съответствие при ниски температури и неговата якост на удар при ниски температури с назъбени удари е по-добра от другите TPE, а устойчивостта му на износване е сравнима с тази на TPU. TPEE има отлична устойчивост на умора, което, съчетано с високата му еластичност, прави този материал идеален материал за условия на използване на множество циклични натоварвания, подходящ за производство на зъбни колела, гумени ролки, гъвкави съединители, ремъци и др.

●Топлоустойчивост

TPEE има отлична устойчивост на топлина. Колкото по-висока е твърдостта, толкова по-добра е устойчивостта на топлина. Работната температура на TPEE е много висока и може да се адаптира към температурата на печене (150-160 градуса) на автомобилната производствена линия и има малка загуба на механични свойства при висока температура. Когато се използва над 120 градуса, якостта на опън на TPEE е много по-висока от тази на TPU. В допълнение, TPEE също има отлична устойчивост на ниски температури. Точката на чупливост на TPEE е по-ниска от -70 градуса и колкото по-ниска е твърдостта, толкова по-добра е студоустойчивостта. Повечето TPEE могат да се използват дълго време при -40 степен. Благодарение на балансираната производителност при високи и ниски температури, TPEE има много широк работен температурен диапазон и може да се използва при -70-200 градуса.

●Химическа средна устойчивост

TPEE има отлична маслоустойчивост и може да издържи на повечето полярни течни химически среди (като киселини, основи, амини и диолови съединения) при стайна температура. Неговата химическа устойчивост нараства с увеличаване на твърдостта му. TPEE има добри свойства против набъбване и проникване за повечето органични разтворители, горива и газове и неговата пропускливост за гориво е само 1/3-1/300 от тази на маслоустойчивите каучуци като хлоропренов каучук, хлоросулфониран полиетилен, и нитрилен каучук.

● Устойчивост на атмосферни влияния и устойчивост на стареене

TPEE има отлична химическа стабилност при различни външни условия като водна мъгла, озон и външна атмосфера. Подобно на повечето термопластични еластомери (TPE), той ще се разгради под действието на ултравиолетова светлина (ултравиолетовата светлина под 310nm е основен фактор за разграждането). Следователно, за приложения на открито или продукти, изложени на слънчева светлина, към формулата трябва да се добавят добавки за защита от ултравиолетова светлина, включително сажди и различни пигменти или други защитни материали. Фенолните антиоксиданти и бензотриазоловите агенти за защита от ултравиолетова светлина могат да се използват заедно за ефективно предотвратяване на стареенето при ултравиолетова светлина.

● Висока устойчивост

Прилагането на TPEE материали към пружините може да осигури дълъг експлоатационен живот на пружините и да помогне на влаковете да стартират, ускоряват, забавят и спират плавно. За разлика от металните пружини, той няма да ръждясва, да се влошава при естествени условия на околната среда или да причинява еластично разкъсване и загуба. В сравнение с гумените материали, той има по-голяма повторна употреба и може да поддържа добра еластичност.

●Обработка и формоване

TPEE има отлична стабилност на стопилка и достатъчна термопластичност, така че има добра обработваемост и може да се обработва чрез различни техники за термопластична обработка, като екструдиране, инжектиране, формоване чрез раздуване, ротационно формоване и леене в стопилка. При ниски скорости на срязване вискозитетът на стопилката на TPEE е нечувствителен към скоростта на срязване, докато при високи скорости на срязване вискозитетът на стопилката намалява с увеличаване на скоростта на срязване. Тъй като стопилката TPEE е много чувствителна към температурата, нейният вискозитет на стопилката се променя няколко до десетки пъти в рамките на диапазон от 10 градуса, така че температурата трябва да се контролира стриктно по време на формоването.

Заключение

Към момента няма унифицирано име за термопластични еластомери. Прието е да се използват английски съкращения. В името на еднаквостта, всички те се наричат ​​TPE или термопластичен еластомер.

(1) TPE=TPR, което е общият термин за всички термопластични еластомери и термопластични каучуци. В Китай представлява стиренови еластомери;

(2) В Съединените щати, Тайван и други региони стиреновите еластомери TPE (SBS, SEBS, SIS матрица) и динамично вулканизираният каучук TPV (EPDM + PP-X) не се класифицират и се наричат ​​заедно TPR.

(3) EPDM + PP еластомерите принадлежат към полиолефиновите еластомери, т.е. TPV и TPO са едно и също понятие;

(4) Разлики между полиолефиновите еластомери TPV/TPO: a. Общи точки: TPO и TPV са направени от EPDM (полиолефинов еластомер) + PP. b. Разлики: TPO-полиолефин термопластичен еластомер; TPV-динамично вулканизиран термопластичен еластомерен каучук; TPO е проста физическа смес (частично вулканизирана, ниска степен на омрежване), а TPV е напълно вулканизирана (динамично сегментирано на микронно ниво, напълно вулканизирана, с много висока степен на омрежване).

(5) TPU: устойчив на износване, голяма разтегливост; лоша еластичност, не е устойчив на киселини, основи и масла. TPV: устойчив на киселина, основи, масло, атмосферни влияния и висока температура, UV устойчивост, най-добра еластичност; лошо разтягане. TPE/TPR: посредствено представяне във всички аспекти, най-ниската единична цена.