Denne vejledning giver omfattende information om termoplastiske elastomerer, dækker deres ejendomme, funktioner, applikationer, og klassificeringskriterier. Uanset om du er interesseret i nogen af disse emner, du kan finde al den information, du har brug for lige her.
Termoplastisk elastomer betydning
Termoplastiske elastomerer (TPE'er), også kendt som termoplastiske gummier (TPR), er en type copolymer eller en fysisk blanding af polymerer (typisk en plastik og en gummi) som har både termoplastiske og elastomere kvaliteter.
Mens de fleste elastomerer er termohærdende, termoplast er forholdsvis enkel at anvende i produktionen, såsom sprøjtestøbning. Disse kan også genbruges! Disse polymerer er usædvanligt robuste og kan gentagne gange strækkes til mindst to gange deres oprindelige længde med fuldstændig hurtig genopretning, men de er ægte termoplaster og kræver ikke hærdning eller vulkanisering som andre gummier.
Hvordan er termoplastiske elastomerer (TPE'er) Lavet?
Kemiske teknikker såsom pode eller kæde copolymerisation bruges til at skabe termoplastiske elastomerer. Copolymerisation af to eller flere monomerer anvendes i disse. En monomer producerer hårde krystallinske segmenter, mens den anden danner et amorft eller blødt segment, giver materialet dets elastomere karakter. Det følgende er beskrivelser af de to copolymerisationsteknikker:
- Blokcopolymerisation frembringer en polymerrygrad sammensat af gentagne blokke af hårde og bløde segmenter.
- Podepolymerisering er processen med at forbinde polymerkæder som forgreninger til en polymerrygrad. Fordi grenene og rygraden kan have forskellige grader af hårde og bløde dele, denne tilgang giver mulighed for større personalisering.
7 Anvendelse af termoplastiske elastomerer
Anvendelser af termoplastiske elastomerer varierer mellem brancher. Det er vigtigt at vælge et TPE-materiale, der er kompatibelt med den applikation, hvor det skal bruges.
| Anvendelser af TPE | Beskrivelse |
|---|---|
| Automotive | TPE bruges til bilindustrien på grund af dets fleksibilitet, fremragende slid, kemisk, og elektrisk modstand, og UV-stabilitet. |
| Konstruktion | TPE's holdbarhed og fleksibilitet gør det til det perfekte valg til ekstruderede vejrtætninger. |
| Industriel | TPE har fremragende dæmpningsevne til applikationer som anti-vibrationsbeslag og fjedre. |
| Forbrugerprodukter | TPEs holdbarhed, fleksibilitet, let støbning, og kemisk resistens er ønskelig til fjernbetjeningscovers og mobiltelefonetuier. |
| Medicinsk | TPE er fleksibelt, biokompatibel, letvægts, og kemisk modstandsdygtig. Dette gør det nyttigt til åndedrætsrør, sprøjtepakninger, masker, og andre lufttætte forseglinger. |
| Elektronik | TPE bruges til mobiltelefonkomponenter, kabler, stik, og stikkontakter på grund af dens elektriske modstand og evne til at blive støbt. |
| Sportsudstyr | TPE bruges til skosåler, scuba svømmefødder, og skistavhåndtag på grund af dens fleksibilitet, Modstandsdygtighed, og UV-stabilitet. |
Bord: Almindelige anvendelser og anvendelser af TPE-materiale
Typer af termoplastiske elastomerer (TPE'er)
| Typer af TPE'er | Definition | Typiske anvendelser |
|---|---|---|
| Styrenblokcopolymerer (TPE-S) | Molekylær struktur består af gentagne styren- og butadienenheder med styren-endestykker. | Fodtøj Klæbemidler |
| Termoplastiske polyolefiner (TPE-O eller TPO) | En blanding af polypropylen eller polyethylen og en anden elastomer. | Kofangere til biler DashboardsAirbagdæksler |
| Termoplastiske vulkaniseringer (TPE-V eller TPV) | Fremstillet af en blanding af polypropylen og EPDM, der vulkaniseres under sammensætning. | BiltætningerBælgeSlanger Rørtætninger |
| Termoplastisk polyurethaner (TPE-U eller TPU) | Dannet ved at omsætte diisocyanater med enten en polyester- eller polyetherpolyol. | Drejehjul Elværktøjsgreb Slanger & rør Drivremme |
| Termoplastiske copolyestere (TPE-E eller COPE eller TEEE) | Højtydende termoplastiske elastomerer | Luftkanaler til køretøjer Ventilatorposer Støvstøvler Transportbånd |
| Smelt bearbejdeligt gummi (MPR) | Et alternativ til vulkaniseret gummi, der består af en tværbundet halogeneret polyolefin blandet med blødgørere og stabilisatorer. | Vejrlister til biler Oppustelige bådeSætninger Briller |
| Termoplastiske polyetherblokamider (TPE-A) | Består af bløde segmenter lavet af enten polyethere eller polyestere og hårde segmenter lavet af polyamid. | Luftfartskomponenter Kabelkappe |
Bord 1. Typer af termoplastiske elastomerer
9 Fordele ved at bruge termoplastiske elastomerer
Dette forklarer fordelene ved at bruge termoplastiske elastomerer.
1.Termoplastiske elastomerer giver en bred vifte af anvendelser
Termoplastiske elastomerer er ekstremt tilpasningsdygtige. Dette indebærer, at TPE let kan tilpasses under produktionsprocessen for bedre at passe til produktets endelige anvendelse og miljø. TPE rør, for eksempel, kan variere fra blød og geléagtig til stiv og ubøjelig. TPE-varer kan også fremstilles i en række skræddersyede størrelser.
2.TPE (termoplastisk elastomer) er naturligt kemisk resistent og kan være flammehæmmende.
Termoplastisk elastomer er kemisk resistent af natur. Det er også muligt, at det er flammehæmmende. TPE-produkter tilbyder enestående kemiske egenskaber og stabilitet som følge heraf, selv når de udsættes for en bred vifte af temperaturer og miljøvariabler. Fordi TPE er kemisk resistent, det forbedrer kvaliteten og holdbarheden af det endelige TPE-produkt.
3. Termoplastiske elastomermaterialer kræver lidt eller ingen sammensætning og kræver ingen forstærkningsmidler, stabilisatorer, eller hærdningssystemer.
Termoplastiske elastomerer kræver ikke meget sammensætning og kræver ikke forstærkende kemikalier, stabilisatorer, eller helbredelsessystemer. Der er i det væsentlige lille forskel på tværs af partier med veje- og målekomponenter på grund af manglen på sammensætning. Fraværet af varians øger ensartetheden af råvarer og færdige produkter. TPE's konsistens gør det til et ønskeligt alternativ til gummi eller plast i nogle applikationer.
4. Termoplastiske elastomerer er et fremragende miljøvenligt valg.
Da de er genanvendelige, termoplastiske elastomerer anses for at være miljøvenlige. Ikke giftig, genanvendelige polymerer kan bruges til at skabe TPE-materialer. TPE-produktion bruger mindre energi end andre materialer og kan ofte genanvendes gennem støbning eller ekstrudering. TPE kan genbruges på en række forskellige måder. Et alternativ er at makulere det og bruge det som fyldstof i andre varer. En anden mulighed er at smelte den ned og lave nye ting af den.
5. Termoplastiske elastomerer er naturligt latexfrie og dermed sikre for dem, der er latexfølsomme eller allergiske.
Termoplastiske elastomerer er latexfrie af natur. Mange gummiartikler inkluderer latex, som forårsager allergiske reaktioner hos visse mennesker. TPE, afhængig af hvordan det er produceret, kan være blød at røre ved, gør det til et velegnet valg for sundhedsudstyr, der kommer i direkte kontakt med patienter, da den behagelige fornemmelse kan gøre en forskel i patientens komfort. TPE er også let at desinficere, gør det nyttigt i sundhedssektoren og fødevare- og drikkevareindustrien.
6. Termoplastiske elastomerer kan være et omkostningseffektivt og effektivt alternativ til andre materialer.
Termoplastiske elastomerer anses for at være omkostningseffektive, da de kræver mindre energi at fremstille. TPE kræver mindre forarbejdning og har hurtigere produktionsperioder end andre materialer, hvilket kan resultere i betydelige omkostningsbesparelser. Som resultat, TPE kan være et mere effektivt og omkostningseffektivt materiale end naturgummilatex, silikone, og polyvinylchloridforbindelser.
7. Termoplastiske elastomerer er et fremragende materiale til sprøjtestøbning og ekstrudering i stor skala.
Termoplastiske elastomerer er nyttige til sprøjtestøbning, fordi et af deres kendetegn er deres evne til at blive behandlet som en smelte ved ekstreme temperaturer. Da sprøjtestøbning nødvendiggør disse egenskaber, TPE fungerer godt med både højvolumen sprøjtestøbning og ekstrudering.
8. Termoplastiske elastomerer er farve- og farvebestandige.
Farve og farvning af termoplastiske elastomerer er enkle. i øvrigt, TPE kan skræddersyes til at passe til en bred vifte af farver og finish, inklusive fluorescerende stoffer. Den har høj klarhed, hvilket gør den velegnet til medicinske slanger og andre formål.
9. Termoplastiske elastomerer er nyttige i en række forskellige situationer
Termoplastiske elastomerer anvendes i en lang række applikationer. TPE har været stigende i popularitet i flere årtier. Adskillige sektorer udforsker løbende nye og nye måder at anvende TPE på på grund af dets mange fordele i materiale- og ydeevnefunktioner.
Hvad er ulemperne ved termoplastiske elastomerer (TPE'er)?
På trods af deres store termoplastiske elastomer kvaliteter, TPE'er har nogle væsentlige ulemper, som er noteret nedenfor:
- TPE'er er hygroskopiske, hvilket betyder, at de samler fugt og skal være godt tørret inden brug.
- Smeltning: Da TPE'er har et lavt smeltepunkt, de kan smeltebearbejdes ved hjælp af normale termoplastiske processer. TPE'er, på den anden side, kan ødelægges irreversibelt, hvis de opvarmes over nedbrydningstemperaturen for polymerens bløde segmenter. Som resultat, deres anvendelse ved høje temperaturer er begrænset.
- TPE'er er ofte hårdere end andre elastomerer såsom gummi eller polyurethan. Dette skyldes til dels polymerens inkorporering af termoplastiske hårde segmenter. Hårdheder af 80 Shore A og derover er sædvanlige.
Termoplastisk elastomer (TPE) forarbejdning
Sprøjtestøbning
Langt den mest essentielle teknik til forarbejdning af TPE-materiale er sprøjtestøbning. Den grundlæggende årsag til dette er sprøjtestøbningens høje produktivitet og rene, restfrie processer.
I sprøjtestøbning, smeltet plast sprøjtes ind i en form, skabe en identisk kopi af formen. TPE'er opfører sig på samme måde som andre termoplaster i den varme løber i denne procedure. Co-injection og insert-injection-teknikkerne er begge passende til denne anvendelse. Sprøjtestøbning bruges mest til at lave faste ting, såsom værktøjer eller komponenter, i stort antal og med høj præcision.
Ekstrudering
Ekstrudering er en populær metode til fremstilling af rør, profiler, og andre termoplastiske elastomerprodukter. Materialet støbes i denne kontinuerlige proces ved at drive det gennem en matrice med en tværsnitsprofil, som stoffet anvender.
TPE-pellets føres ind i ekstruderens tragt og opvarmes og smeltes derefter med en spiralskrue, der roterer i en opvarmet tønde. Skruen tvinger smeltet plast gennem en matrice for at danne kontinuerlige længder af forme med samme profil, som efterfølgende afkøles. I modsætning til sprøjtestøbning, ekstrudering producerer typisk et halvfabrikat eller mellemprodukt, der skal viderebehandles. Denne teknologi kan bruges til at skabe ekstremt komplicerede tværsnit med en meget god overfladepolering og en stor grad af designfrihed.
Ekstruderet blæsestøbning
TPE-ekstrudering er en anden vigtig procedure til at forme profiler. Smeltet plast ekstruderes i en form eller dyse i ekstrudering. Den nødvendige form skabes efterfølgende ved at blæse luft ind i formen eller værktøjet.
Enkeltskrueekstruderen er den førende teknologi her. Andre ekstrudere, såsom ekstrudere med tre skruer, bliver også brugt. Ekstrudering bruges til at lave indviklede hule genstande som flasker og beholdere. Ekstrudering bruges til at lave plader, rørledninger, og andre former udover profiler.
Ofte stillede spørgsmål om termoplastisk elastomer
Er termoplastisk elastomer sikker?
Folk spørger også, om TPE'er er sikre. Absolut, de er sikre nok til at bruge i produktionen af sippy-kopper og sundhedsartikler såsom medicinske slanger. TPE'er kan også designes til brandhæmmende ydeevne, hvis det kræves til applikationen. Materialet er ikke-allergifremkaldende og forårsager ikke hudirritation.
Er TPE'er vandtætte?
TPE'er kan kombineres på en sådan måde, at materialet bliver fuldstændig vandtæt. TPE'er bruges ofte som pakningen, der beskytter bærbare højttalere og anden elektronik mod vandskader. TPE'er, på den anden side, kan skræddersyes til at absorbere vand, hvis det er en ønskværdig funktion til din applikation.
Er termoplastisk elastomer en gummi?
TPE'er er en klasse af gummilignende materialer, der kombinerer gummiets egenskaber med genanvendelighed og forarbejdningsfordele ved plast.
Er termoplastisk elastomer som silikone?
TPE, eller termoplastisk elastomer, og silikone er to gummiblandinger, der er sammenlignelige på mange måder. Begge er ofte brugt i sprøjtestøbningsprocessen. Silikone har en tydelig adfærd ved høje temperaturer og mangler et smeltepunkt, forbliver fast, indtil forbrænding sker. Ved høje temperaturer (200-450°C), silikonegummi mister gradvist mekaniske egenskaber og bliver skørt. TPE har et smeltepunkt på 260-320 grader celsius.
For mere information som vores guide på Termoplastisk elastomer vs flydende silikonegummi
Resumé
Denne artikel diskuterede termoplastiske elastomermaterialer, inklusive deres slags, bruger, applikationer, fremstillingsteknikker, og toksicitet. Kontakt en af vores applikationsingeniører eller materialespecialister for yderligere information om de mange termoplastiske elastomerapplikationer og hvordan man effektivt bruger TPE-materiale til at opfylde dine specifikke behov.