Kas yra termoplastiniai elastomerai (TPE)?

Jums reikia detalės, kuri lankstosi kaip guma, bet liejasi kaip plastikas. Daugelis žmonių pasimeta vos išgirdę žodį TPE, tad iškart paaiškinkime šią painiavą.

Termoplastiniai elastomerai Medžiagos, arba TPE, sujungia gumos lankstumą ir tamprumą su lengvu termoplastikų apdorojimu. Jos gali temptis ir lenktis naudojant, tačiau vis tiek gali būti apdorotos įprastais plastikų apdorojimo būdais, tokiais kaip liejimas įformavimo metodu ir ekstruzija.

Būtent šis guminės medžiagos savybių ir plastiko apdorojimo derinys daro TPE naudingą plačiame gaminių spektre. Tai taip pat kelia tris praktinius klausimus: kurioje srityje TPE iš tikrųjų pritaikomas, kaip jis elgiasi veikiant karščiui ir kada jį reikėtų pasirinkti vietoje tradicinės gumos?

Kur naudojamas TPE?

Kiekvieną dieną laikote telefonų dėklą, dantų šepetėlio rankeną ar automobilinį tarpinį. Nedaug žmonių sustoja ir pasidomi, kokia medžiaga suteikia šioms detalėms minkštumą, lankstumą ir patogumą.

TPEJis randamas vartotojų prekėse, medicinos detalėse, automobilių komponentuose, avalynėje ir pramoniniuose gaminiuose. Gamintojai paprastai jį renkasi, kai produktui reikalingas minkštumas, sukibimas, sandarinimo efektyvumas arba suderinamumas su standžiais plastikais. Kadangi TPE yra daugiapakopės sistemos, skirtingiformulacijosGali būti gaminami siekiant labai skirtingų našumo tikslų. Kai kurios rūšys skirtos tik minkštumui ir jausmui; kitos pritaikytos atsparumui oro sąlygoms, cheminei atsparumui, ilgaamžiškumui ar apdorojamumui.

Kur TPE pasirodo kiekvieną dieną

Mano darbe TPE pasitaiko daugiau vietų, nei daugelis tikisi. Vienoms dalims reikia švelnaus prisilietimo. Kitoms – sandaraus sandarumo. TPE gali būti paruoštas taip, kad atitiktų abu šiuos reikalavimus.

Ar TPE gali išsilydyti?

Taip. Daugelis TPE medžiagų sušvelnėja ir tampa klaidžiomis, kai šildomos iki jų apdorojimo temperatūros. Tai yra pagrindinis struktūrinis skirtumas nuo vulkanizuoto gumos: TPE priklauso nuo fizinių sąveikų arba atvirkščių struktūrų, o ne nuo nuolatinės…susikryžiuotas tinklas.

Kaip šiluma keičia TPE

Tradicinė guma yra kietinama arbavulkanizacijaŽingsnis, kuriame cheminiai tarpusavio ryšiai suformuoja nuolatinį tinklą. Kai medžiaga visiškai sukietėja, jos negalima paprastai išlydyti ir pertvarkyti kaip įprastinį termoplastiką.

TPE veikia kitaip. Dauguma rūšių sudėtyje turi minkštus segmentus, suteikiančius lankstumą ir elastingumą, bei kietesnius taškus, išlaikančius detalės formą. Kaitinant medžiagą, šie kieti taškai pakanka atsilaisvina arba pasikeičia, kad medžiaga galėtų tekėti; atvėsus sąveikos vėl susidaro ir medžiaga vėl tampa kieta. Toks atvirkštinisblokinio kopolimero struktūrayra visos termoplastinės elastingumo pagrindas.

Praktikoje tai reiškia, kad gamyklos gali naudoti daugelį TPE rūšių, formuodamos juos liejimo, ekstruzijos ir panašiais įrenginiais, o gamybos atliekos dažnai gali būti perdirbtos ir vėl naudojamos — kiek, priklauso nuo medžiagos tipo, formulės irapdorojimo istorija.

Vienas įspėjimas: šilumos atsparumas smarkiai skiriasi tarp TPE šeimų ir netgi tarp vienos šeimos skirtingų rūšių. Pasirinkite medžiagą, atsižvelgdami į jūsų detalės tikrąją darbinę temperatūrą. Nenuskubėkite manyti, kad „TPE" reiškia kokį nors specifinį šiluminį našumą.

Ar TPE yra labiau guma ar plastikas?

Tiesą sakant, nei viena, nei kita. TPE nėra įprastas vulkanizuotas guma ir ne paprastas kietas plastikas. Tai medžiagų grupė, sujungianti gumos panašų lankstumą su termoplastiniu elgesiu.

Skirtingos TPE šeimos tą pusiausvyrą pasiekia skirtingais būdais — stireno blokiniai kopolimerai, termoplastiniai poliuretanai, kopoliesteriai ir termoplastiniai vulkanizatai visi tai pasiekia skirtingais būdais.fazės struktūrosKiekvienu atveju minkštesnė fazė suteikia lankstumą ir elastingumą, tuo tarpu kietesnė fazė užtikrina struktūrinį stabilumą ir leidžia vykdyti termoplastinę apdorojimą.

Kas geriau – TPE ar guma?

Nėra vieno universaliai geresnio varianto. Tinkamas sprendimas priklauso nuo naudojimo atvejo.

Tradicinė guma vis dar puikiai veikia reikliose aplinkose, ypač ten, kur aukštoms temperatūroms, cheminiams poveikiams ar ilgalaikiam mechaniniam naudojimui reikalingas tinkamai suformuluotas ir išgydytas elastomeras. Dešimtmečių trukmėsgumos komponavimo praktikaegzistuoja būtent tam, kad pataikytų į tuos taikinius.

Kita vertus, TPE suteikia realių pranašumų apdorojimo efektyvume, ciklo trukmėje, atliekų perdirbime, dviejų etapų užliejime ant kietųjų plastikų bei dizaino laisvėje. Jei jūsų pagrindinis trukdis yra gamybos sąnaudos ir detalių konsolidavimas, o ne ekstremalios eksploatacinės sąlygos, TPE dažnai būna geresnis pasirinkimas.

Išvada

TPETai ne tik tradicinio guma pakaitalas. Tai dar vienas būdas suderinti našumą, apdorojimą, dizaino lankstumą ir gamybos efektyvumą. Didžiausias jo pranašumas – dviejų pasaulių derinys: elastingas elgesys, būdingas gumai, ir apdorojimo pranašumai, būdingi termoplastams.

Tačiau pasirinkti tinkamą TPE nėra taip paprasta, kaip tiesiog išsirinkti „minkštą" arba „kietą". Skirtingos TPE rūšys ir klasės šilumos, cheminių medžiagų, mechaninio streso bei ilgalaikės eksploatacijos sąlygomis elgiasi labai skirtingai. Pradėkite nuo konkrečių pritaikymo reikalavimų — temperatūros, sąlyčio su terpėmis, kietumo, sukibimo su pagrindu, numatomos tarnavimo trukmės — ir grįžkite prie medžiagos.

„Yudahang" įmonėje padedame gamintojams įvertinti medžiagų reikalingumą, atsižvelgiant į tikrus gaminio sąlyginius, o ne vien į specifikacijų lapą. Jei norite antrinės nuomonės dėl medžiagos pasirinkimo, apdorojimo ar kaštų, nedvejodami kreipkitės į mūsų komandą.

Nuorodos

1. Holdenas, G., Kricheldorfas, H. R. ir Quirkas, R. P. (Red.).Termoplastiniai elastomerai, 3-ioji leidimo versija. Hanser leidykla, 2004 m.
2. Holdenas, G. „Termoplastiniai elastomerai".Polimerų mokslo ir technologijos enciklopedija. Vailis.
3. Bhowmick, A. K., ir Stephens, H. L. (Red.).Elastomerų vadovas, 2-asis leidimas. CRC Press, 2000 m.
4. Utracki, L. A., ir Wilkie, C. A. (Red.).Polimerų mišinių vadovas. Springer, 2014.
5. Markas, J. E., Ermanas, B., ir Rolandas, C. M. (Red.).Gumos mokslas ir technologija, 4-as leidimas. Academic Press, 2013 m.
6. Rodgersas, B. (Red.).Gumos mišinio gamyba: chemija ir taikymas. CRC Press.