Переваги та недоліки TPE/TPR/TPV/TPU/TPEE

Рекомендації щодо продукту:Лінії гранулювання томопластичних еластомерів

Термопластичний еластомер. Це екологічно чистий композитний матеріал з низьким вмістом вуглецю, який має властивості гуми (висока еластичність, стійка деформація при стисненні тощо) і характеристики обробки пластику (простий процес).

TPE є екологічно чистим, нетоксичним і безпечним, має чудову здатність до забарвлення, м’який на дотик, стійкість до погодних умов, стійкість до втоми та температуру. Він має чудову продуктивність обробки та може бути перероблений для зменшення витрат. Він може бути вторинним литтям під тиском, покритим і скріпленим основними матеріалами, такими як PP, PE, PC, PS, ABS тощо, або формованим окремо.

TPE (термопластичний еластомер), який промислово виробляється у світі, включає: стироли (SBS, SIS, SEBS, SEPS), олефіни (TP0, TPV), дієни (TPB, TPI), вінілхлориди (TPVC). , TCPE), уретани (TPU), складні ефіри (TPEE), аміди (TPAE), органічні фториди (TPF), силікони і етиленів тощо, що охоплюють майже всі галузі синтетичного каучуку та синтетичних смол.

Динамічна повна вулканізація: відноситься до процесу, під час якого фаза каучуку зазнає хімічного зшивання під дією зшиваючого агента, коли термопластична смола та каучук змішуються в розплаві, і розривається та розбивається на велику кількість зшитих частинок каучуку мікронного розміру. за допомогою сильного механічного зсуву та диспергованої в безперервній фазі термопластичної смоли.

Коли PP використовується як твердий сегмент, а EPDM використовується як м’який сегмент для змішування в розплаві, для його вулканізації додається зшиваючий агент, а також використовується висока механічна сила зсуву внутрішніх змішувачів, шнекових машин тощо для повного виготовлення частинки вулканізованого EPDM зшитого каучуку, повністю дисперговані в PP матриці з мікронним розміром (менше 1 мікрона).

★TPV має властивості термостійкості та низькі деформаційні властивості вулканізованої гуми;

★Чудова продуктивність обробки: його можна обробляти термопластичними методами обробки, такими як ін’єкція та екструзія, що є ефективним, простим і легким, без додавання обладнання, високою плинністю та малою усадкою.

★TPV не потребує вулканізації та легко обробляється, що скорочує виробничий процес гумової промисловості на 1/4, заощаджує від 25% до 40% споживання енергії та підвищує ефективність у 10-20 разів. Це можна назвати ще однією революцією в технологічних процесах і матеріалах у гумової промисловості.

★Легка питома вага (0.90-0.97), рівномірна якість зовнішнього вигляду, висока якість поверхні та приємне відчуття.

★TPV можна використовувати зазвичай при -60 градусах до +135 градусах; без навантаження стійкість до високих температур може досягати +150 градусів.

★Широкий вибір м'яких і жорстких застосувань, 25A-70D;

★Перевага легкого фарбування значно збільшує свободу дизайну продукту.

★Екологічний та екологічно чистий, підлягає вторинній переробці та без значного погіршення продуктивності після шести повторних використань

★TPV має чудову стійкість до озону та погодних умов;

★TPV має стійкість до динамічної втоми, відмінну стійкість до погодних умов і хорошу зносостійкість;

★Хороша еластичність і стійкість до деформації стиснення, стійкість до навколишнього середовища та стійкість до старіння еквівалентні гумі EPDM.

★TPV має відмінну корозійну стійкість до рідин на основі кислот і лугів, а також полярних масел

★Стійкість TPV до масла та розчинників порівнянна зі стійкістю хлоропренового каучуку загального призначення.

★TPV має чудову стійкість до кислот і лугів, а також високостійкий до кислотних і лужних засобів для чищення. Він все ще може зберігати свої початкові властивості після тривалого використання в кислотних і лужних середовищах.

Проста фізична суміш PP і EPDM (частково вулканізована), яка називається TPO.

У Японії, крім TPU, інші термопластичні еластомерні матеріали зазвичай називаються TPO, тобто TPO=TPE=TPV=TPR, як кажуть японці; але поточний TPO в основному вдосконалений до високовулканізованої гуми (подібно до TPV), але для модифікації додано трохи SEBS, тому вам потрібно запитати більше, коли ви зустрічаєтеся з японськими клієнтами.

У 1984 році компанія Mitsubishi Chemical з Японії виготовила кращу суміш з SEBS і SEPS як основний матеріал і назвала цей насичений TPS «Rubberron» для ринку. Таким чином, SEBS і SEPS є не тільки універсальними, але також змішуються в розплаві з поліпропіленовим пластиком для утворення TPS типу IPN (так званий IPN насправді є полімером, у якому дві мережі проникають одна в одну, тому його також називають взаємопроникною мережею з'єднання; більшість з них належать до термореактивних смол, але є також багато термопластичних еластомерів, таких як TPE, які з'являються у формі перехресних безперервних фаз).

IPN-TPS, сформований з використанням SBS або SEBS як основного матеріалу та інших конструкційних пластмас, можна безпосередньо покривати без попередньої обробки; покриття нелегко подряпати і має певну маслостійкість. Коефіцієнт пружності практично не змінюється в широкому діапазоні температур при низьких температурах, що значно підвищує холодо- і термостійкість конструкційних пластмас. Стирольні сполуки та сополімеризація щеплення каучуку також можуть стати термопластичним TPE. Розроблено EPDM/стирол, BR/стирол, CI-IIR/стирол, NR/стирол тощо.

Резюме:

a. І TPO, і TPV належать до поліолефінових термопластичних еластомерів. Щоб відрізнити їх, форуми TPV зазвичай називають їх поліолефіновими термопластичними еластомерами (також відомими як: частково вулканізована гума з термопластичних еластомерів);

b. TPO (TPO — це в основному торгова марка японських компаній, таких як Riken TPO) схожа на вітчизняну систему TPV, її ціна становить близько 45 і дуже обмежена виробнича потужність (споживається японською автомобільною промисловістю).

У країні це зазвичай називають матеріалом "TPE", який в основному відноситься до стирольного термоеластопласту. Styrene TPE (званий за кордоном TPS) є сополімером бутадієну або ізопрену та стиролового блокового типу, і його характеристики близькі до каучуку SBR.

Переваги:Він має високу еластичність гуми та характеристики лиття під тиском; він екологічно чистий, нетоксичний і безпечний, має чудову здатність до забарвлення, м’який на дотик, стійкість до атмосферних впливів, стійкість до втоми та температури, відмінні характеристики обробки, не потребує вулканізації, може бути перероблений для зменшення витрат, може бути вторинним литтям під тиском, покритий і з’єднані з основними матеріалами, такими як PP, PE, PC, PS, ABS тощо, або можуть формуватися окремо.

Недоліки:Найбільшою проблемою SBS і SIS є погана термостійкість, і температура використання зазвичай не може перевищувати 80 градусів. У той же час її міцність, подовження, атмосферостійкість, маслостійкість, зносостійкість і т.д. не зрівняються з гумою.

Останніми роками Сполучені Штати, Європа та інші країни зробили низку покращень його продуктивності, і SEBS та SEPS, які є насиченими гідрогенізованими SBS та SIS, з’явилися один за одним. SEBS (з гідрогенізованим BR як м’який сегмент) і SEPS (з гідрогенізованим IR як м’який сегмент) можуть значно покращити ударну в’язкість, а також мають хорошу стійкість до атмосферних впливів і теплового старіння.

Модифікований TPE може витримувати температуру до 110 градусів. Вогнезахисні та безгалогенні вогнезахисні серії SEBS/SEPS модифікованого TPE V0 зазвичай використовуються в кабелях для навушників Apple та інших додатках завдяки їхнім хорошим властивостям розтягування та гладкій поверхні. Основні виробники з Тайваню, але ціна дорога.

Вперше TPR придумали американці. У той час не було єдиної назви для термопластичних еластомерів. Було прийнято використовувати англійські абревіатури TPR для позначення термопластичної гуми та TPE для позначення термопластичного еластомеру (обидва використовуються у відповідних матеріалах і книгах); і його було застосовано до простих сумішей ПП та EPDM. Пізніше AES PP/EPDM тип TPV (спочатку називався TPR, а пізніше змінено на TPV) також використовував цю назву. Пізніше це ім’я, можливо, називали тайванці та стало популярним на материку.

Незалежно від того, як це називають за кордоном, TPR і стирольний TPE в Китаї в даний час відносяться до однієї концепції, представляючи собою термопластичні стирол-бутадієн-стирольні блок-сополімери, які прийнято називати термопластичним стирол-бутадієновим каучуком, тобто TPE=стирол TPE в Китаї.

Однак через історичні проблеми та проблеми з перекладом китайська абревіатура TPV (термопластична динамічна вулканізована гума) — це термопластична гума (англ. Thermoplastic Rubber), тобто TPR. Ось чому ми не повідомляємо нашим клієнтам, що наш матеріал PP/EPDM TPV називається TPR, оскільки деякі клієнти можуть подумати, що це стирольний еластомер. Якщо він заснований на SBS, ціна набагато нижча, ніж TPV.

Термопластичний поліефірний еластомер, відомий як TPEE або COPE, є типом лінійного блок-сополімеру, що містить PBT (полібутилентерефталат) твердий сегмент поліефіру (кристалічна фаза) і м’який сегмент аліфатичного поліефіру або поліефіру (аморфна фаза). TPEE — це високоефективний технічний еластомер із такими перевагами, як висока механічна міцність, хороша еластичність, стійкість до ударів, стійкість до повзучості, морозостійкість, стійкість до втоми при вигині, стійкість до масла, стійкість до хімічної корозії та розчинників тощо. Він має хорошу технологічність і можуть бути наповнені, армовані та леговані. Він широко використовується в автомобільних деталях, гідравлічних шлангах, кабелях і проводах, електронних приладах, промислових товарах, канцелярських товарах, біоматеріалах та інших сферах.

Фізичні та хімічні властивості TPEE:

● Механічні властивості

Регулюючи співвідношення м’яких і твердих сегментів, можна змінити твердість TPEE від Шора D32 до D80, а його еластичність і міцність знаходяться між гумою і пластиком. Порівняно з іншими термопластичними еластомерами (TPE), TPEE має вищий модуль, ніж інші TPE з такою ж твердістю в умовах низької деформації. Коли модуль є важливою умовою конструкції, TPEE може зменшити площу поперечного перерізу виробу та зменшити кількість використовуваного матеріалу.

● Міцність на розрив

Порівняно з поліуретановим еластомером (TPU), модуль стиснення та модуль пружності при розтягуванні TPEE набагато вищі. Коли TPEE та TPU однакової твердості використовуються для виготовлення однієї деталі, перший може витримувати більші навантаження. При температурі вище кімнатної TPEE має дуже високий модуль пружності при вигині, який підходить для виготовлення консольних балок або компонентів типу крутного моменту, особливо для виготовлення високотемпературних компонентів. TPEE має хорошу низькотемпературну податливість, його ударна міцність при низьких температурах із надрізами краща, ніж у інших TPE, а його зносостійкість порівнянна з TPU. TPEE має чудову стійкість до втоми, що в поєднанні з його високою еластичністю робить цей матеріал ідеальним матеріалом для багаторазових циклічних навантажень, придатних для виготовлення шестерень, гумових роликів, гнучких муфт, ременів тощо.

●Термостійкість

TPEE має чудову термостійкість. Чим вище твердість, тим краще термостійкість. Робоча температура TPEE є дуже високою та може адаптуватися до температури випікання (150-160 градусів) на автомобільній виробничій лінії, і він незначно втрачає механічні властивості при високій температурі. При використанні вище 120 градусів міцність на розрив TPEE набагато вища, ніж у TPU. Крім того, TPEE також має чудову стійкість до низьких температур. Точка крихкості TPEE нижча ніж -70 градус, і чим нижча твердість, тим краща холодостійкість. Більшість TPEE можна використовувати протягом тривалого часу при -40 ступені. Завдяки збалансованій продуктивності при високих і низьких температурах TPEE має дуже широкий діапазон робочих температур і може використовуватися при -70-200 градусах.

●Хімічна середня стійкість

TPEE має чудову маслостійкість і може протистояти більшості полярних рідких хімічних середовищ (таких як кислоти, луги, аміни та діольні сполуки) при кімнатній температурі. Його хімічна стійкість зростає зі збільшенням його твердості. TPEE має хороші властивості проти набухання та проти проникнення для більшості органічних розчинників, палива та газів, а його паливна проникність становить лише 1/3-1/300 від проникності маслостійких каучуків, таких як хлоропреновий каучук, хлорсульфований поліетилен, і нітрильний каучук.

● Стійкість до погодних умов і старіння

TPEE має чудову хімічну стабільність у різних зовнішніх умовах, таких як водяний туман, озон і зовнішня атмосфера. Як і більшість термопластичних еластомерів (TPE), він руйнується під дією ультрафіолетового світла (ультрафіолетове світло нижче 310 нм є основним фактором руйнування). Таким чином, для використання на відкритому повітрі або для продуктів, які піддаються впливу сонячного світла, у формулу слід додавати добавки для захисту від ультрафіолетового випромінювання, включаючи сажу та різні пігменти чи інші екрануючі матеріали. Фенольні антиоксиданти та агенти, що екранують ультрафіолетове світло бензотриазолового типу, можна використовувати разом для ефективного запобігання старінню під ультрафіолетовим випромінюванням.

● Висока стійкість

Застосування матеріалів TPEE для пружин може збільшити термін служби пружин і допомогти поїздам плавно рушати, прискорюватися, уповільнювати та зупинятися. На відміну від металевих пружин, він не іржавіє, не псується в природних умовах навколишнього середовища і не викликає пружного розриву та втрати. У порівнянні з гумовими матеріалами, він має більшу можливість багаторазового використання та може зберігати хорошу еластичність.

●Обробка та формування

TPEE має чудову стабільність розплаву та достатню термопластичність, тому він добре переробляється та може бути оброблений різними методами обробки термопластів, такими як екструзія, ін’єкція, роздування, ротаційне формування та лиття з розплаву. За низьких швидкостей зсуву в’язкість розплаву TPEE нечутлива до швидкості зсуву, тоді як за високих швидкостей зсуву в’язкість розплаву зменшується зі збільшенням швидкості зсуву. Оскільки розплав TPEE дуже чутливий до температури, в’язкість його розплаву змінюється від кількох до десятків разів у діапазоні 10 градусів, тому температуру слід суворо контролювати під час формування.

Висновок

На даний момент немає єдиної назви для термопластичних еластомерів. Прийнято використовувати англійські скорочення. Заради одноманітності всі вони називаються TPE або термопластичний еластомер.

(1) TPE=TPR, що є загальним терміном для всіх термопластичних еластомерів і термопластичної гуми. У Китаї представляє стирольні еластомери;

(2) У Сполучених Штатах, Тайвані та інших регіонах стирольні еластомери TPE (SBS, SEBS, SIS matrix) і динамічно вулканізована гума TPV (EPDM + PP-X) не класифікуються і разом називаються TPR.

(3) Еластомери EPDM + PP належать до поліолефінових еластомерів, тобто TPV і TPO є одним і тим же поняттям;

(4) Відмінності між поліолефіновими еластомерами TPV/TPO: a. Загальні моменти: TPO і TPV виготовлені з EPDM (поліолефінового еластомеру) + PP. b. Відмінності: ТПО-поліолефіновий термоеластопласт; TPV-динамічно вулканізована термопластична еластомерна гума; TPO — це проста фізична суміш (частково вулканізована, низький ступінь зшивання), а TPV — повністю вулканізована (динамічно сегментована на мікронному рівні, повністю вулканізована, з дуже високим ступенем зшивання).

(5) ТПУ: зносостійкий, велика розтяжність; погана еластичність, нестійкий до дії кислот, лугів і масел. TPV: стійкий до кислот, лугів, масел, погоди та високих температур, стійкий до ультрафіолету, найкраща еластичність; погана розтяжка. TPE/TPR: посередня продуктивність у всіх аспектах, найнижча ціна за одиницю.