Dieser Leitfaden bietet umfassende Informationen zu thermoplastischen Elastomeren, ihre Eigenschaften abdecken, Merkmale, Anwendungen, und Klassifizierungskriterien. Ob Sie sich für eines dieser Themen interessieren, Hier finden Sie alle Informationen, die Sie benötigen.
Bedeutung von thermoplastischem Elastomer
Thermoplastische Elastomere (TPEs), auch als thermoplastischer Gummi bekannt (TPR), sind eine Art Copolymer oder eine physikalische Mischung von Polymeren (typischerweise ein Kunststoff und ein Gummi) die sowohl thermoplastische als auch Elastomereigenschaften aufweisen.
Während die meisten Elastomere Duroplaste sind, Thermoplaste lassen sich vergleichsweise einfach in der Produktion einsetzen, wie zum Beispiel Spritzguss. Diese können auch recycelt werden! Diese Polymere sind außergewöhnlich robust und können wiederholt auf mindestens das Doppelte ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden, wobei sie sich vollständig und schnell erholen, Sie sind jedoch echte Thermoplaste und erfordern keine Aushärtung oder Vulkanisierung wie andere Kautschuke.
Wie sind thermoplastische Elastomere? (TPEs) Gemacht?
Chemische Techniken wie Pfropf- oder Kettencopolymerisation werden zur Herstellung thermoplastischer Elastomere eingesetzt. Hierbei kommt die Copolymerisation zweier oder mehrerer Monomere zum Einsatz. Ein Monomer erzeugt harte kristalline Segmente, während das andere ein amorphes oder weiches Segment bildet, verleiht dem Material seinen elastischen Charakter. Im Folgenden werden die beiden Copolymerisationstechniken beschrieben:
- Durch die Blockcopolymerisation entsteht ein Polymergerüst, das aus wiederholten Blöcken harter und weicher Segmente besteht.
- Bei der Pfropfpolymerisation werden Polymerketten als Verzweigungen zu einem Polymergerüst verbunden. Denn die Äste und das Rückgrat können unterschiedliche Grade an Hart- und Weichteilen aufweisen, Dieser Ansatz ermöglicht eine stärkere Personalisierung.
7 Verwendung thermoplastischer Elastomere
Die Verwendung thermoplastischer Elastomere variiert je nach Branche. Es ist wichtig, ein TPE-Material auszuwählen, das mit der Anwendung, in der es verwendet werden soll, kompatibel ist.
| Verwendungsmöglichkeiten von TPE | Beschreibung |
|---|---|
| Automobil | Aufgrund seiner Flexibilität wird TPE für Automobilanwendungen eingesetzt, ausgezeichnete Abnutzung, chemisch, und elektrischer Widerstand, und UV-Stabilität. |
| Konstruktion | Die Haltbarkeit und Flexibilität von TPE machen es zur perfekten Wahl für extrudierte Wetterdichtungen. |
| Industriell | TPE verfügt über eine hervorragende Dämpfungsfähigkeit für Anwendungen wie schwingungsdämpfende Halterungen und Federn. |
| Verbraucherprodukte | Die Haltbarkeit von TPE, Flexibilität, einfache Formbarkeit, und chemische Beständigkeit sind für Fernbedienungshüllen und Handyhüllen wünschenswert. |
| Medizinisch | TPE ist flexibel, biokompatibel, Leicht, und chemisch beständig. Dies macht es für Atemschläuche nützlich, Spritzendichtungen, Masken, und andere luftdichte Verschlüsse. |
| Elektronik | TPE wird für Mobiltelefonkomponenten verwendet, Kabel, Stecker, und Steckdosen aufgrund seines elektrischen Widerstands und seiner Formbarkeit. |
| Sportwaren | TPE wird für Schuhsohlen verwendet, Tauchflossen, und Skistockgriffen aufgrund seiner Flexibilität, Verschleißfestigkeit, und UV-Stabilität. |
Tisch: Häufige Anwendungen und Verwendungszwecke von TPE-Material
Arten thermoplastischer Elastomere (TPEs)
| Arten von TPEs | Definition | Typische Verwendungen |
|---|---|---|
| Styrol-Blockcopolymere (TPE-S) | Die Molekülstruktur besteht aus wiederholten Styrol- und Butadieneinheiten mit Styrol-Endkappen. | Schuhklebstoffe |
| Thermoplastische Polyolefine (TPE-O oder TPO) | Eine Mischung aus Polypropylen oder Polyethylen und einem anderen Elastomer. | AutomobilstoßstangenArmaturenbretterAirbagabdeckungenKotflügel |
| Thermoplastische Vulkanisate (TPE-V oder TPV) | Hergestellt aus einer Mischung aus Polypropylen und EPDM, die beim Compoundieren vulkanisiert wird. | AutomobildichtungenFaltenbälgeSchläucheRohrdichtungen |
| Thermoplastische Polyurethane (TPE-U oder TPU) | Wird durch die Reaktion von Diisocyanaten mit einem Polyester- oder Polyetherpolyol gebildet. | Lenkrollen, Griffe für Elektrowerkzeuge, Schläuche & RohreAntriebsriemen |
| Thermoplastische Copolyester (TPE-E oder COPE oder TEEE) | Hochleistungsfähige thermoplastische Elastomere | FahrzeugluftkanäleLüfterbeutelStaubmanschettenFörderbänder |
| Schmelzverarbeitbarer Gummi (MPR) | Eine Alternative zu vulkanisiertem Gummi, die aus einem vernetzten halogenierten Polyolefin, gemischt mit Weichmachern und Stabilisatoren, besteht. | Kfz-Dichtungsstreifen, Schlauchboote, Dichtungen, Schutzbrillen |
| Thermoplastische Polyether-Blockamide (TPE-A) | Besteht aus weichen Segmenten aus Polyethern oder Polyestern und harten Segmenten aus Polyamid. | Luft- und RaumfahrtkomponentenKabelummantelung |
Tisch 1. Arten thermoplastischer Elastomere
9 Vorteile der Verwendung thermoplastischer Elastomere
Dies erklärt die Vorteile der Verwendung thermoplastischer Elastomere.
1.Thermoplastische Elastomere bieten ein breites Anwendungsspektrum
Thermoplastische Elastomere sind äußerst anpassungsfähig. Dies bedeutet, dass TPE während des Produktionsprozesses leicht angepasst werden kann, um es besser an die endgültige Verwendung und Umgebung des Produkts anzupassen. TPE-Schlauch, Zum Beispiel, kann von weich und geleeartig bis steif und unnachgiebig reichen. TPE-Artikel können auch in verschiedenen Sondergrößen hergestellt werden.
2.TPE (Thermoplastisches Elastomer) ist von Natur aus chemikalienbeständig und kann flammhemmend sein.
Thermoplastisches Elastomer ist von Natur aus chemisch beständig. Es ist auch möglich, dass es schwer entflammbar ist. TPE-Produkte bieten dadurch hervorragende chemische Eigenschaften und Stabilität, selbst wenn es einer Vielzahl von Temperaturen und Umgebungsvariablen ausgesetzt ist. Denn TPE ist chemisch beständig, Es verbessert die Qualität und Haltbarkeit des TPE-Endprodukts.
3. Thermoplastische Elastomermaterialien erfordern wenig bis gar keine Compoundierung und erfordern keine Verstärkungsmittel, Stabilisatoren, oder Härtungssysteme.
Thermoplastische Elastomere erfordern keine große Compoundierung und erfordern keine verstärkenden Chemikalien, Stabilisatoren, oder Heilsysteme. Aufgrund der fehlenden Compoundierung gibt es bei Chargen mit Wiege- und Dosierkomponenten im Wesentlichen kaum Unterschiede. Das Fehlen von Abweichungen erhöht die Einheitlichkeit von Rohstoffen und Endprodukten. Die Konsistenz von TPE macht es in manchen Anwendungen zu einer wünschenswerten Alternative zu Gummi oder Kunststoff.
4. Thermoplastische Elastomere sind eine ausgezeichnete umweltfreundliche Wahl.
Da sie recycelbar sind, Thermoplastische Elastomere gelten als umweltfreundlich. Ungiftig, Zur Herstellung von TPE-Materialien können recycelbare Polymere verwendet werden. Die Herstellung von TPE verbraucht weniger Energie als andere Materialien und ist häufig durch Formen oder Extrudieren recycelbar. TPE kann auf verschiedene Arten recycelt werden. Eine Alternative besteht darin, es zu zerkleinern und als Füllstoff für andere Waren zu verwenden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, es einzuschmelzen und daraus neue Gegenstände herzustellen.
5. Thermoplastische Elastomere sind von Natur aus latexfrei und daher sicher für Personen, die empfindlich oder allergisch auf Latex reagieren.
Thermoplastische Elastomere sind von Natur aus latexfrei. Viele Gummiartikel enthalten Latex, was bei bestimmten Menschen allergische Reaktionen hervorruft. TPE, je nachdem, wie es hergestellt wird, kann sich weich anfühlen, Dies macht es zu einer geeigneten Wahl für Gesundheitsgeräte, die in direkten Kontakt mit Patienten kommen, da diese angenehme Haptik den Komfort des Patienten verbessern kann. TPE ist außerdem einfach zu desinfizieren, Dies macht es im Gesundheitswesen sowie in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie nützlich.
6. Thermoplastische Elastomere können eine kostengünstige und effiziente Alternative zu anderen Materialien sein.
Thermoplastische Elastomere gelten als kostengünstig, da ihre Herstellung weniger Energie benötigt. TPE erfordert weniger Verarbeitung und hat kürzere Produktionszeiten als andere Materialien, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führen kann. Infolge, TPE kann ein effizienteres und kostengünstigeres Material sein als Naturkautschuklatex, Silikon, und Polyvinylchloridverbindungen.
7. Thermoplastische Elastomere sind ein hervorragendes Material für das Spritzgießen und Extrudieren im großen Maßstab.
Thermoplastische Elastomere eignen sich für den Spritzguss, da sie sich unter anderem dadurch auszeichnen, dass sie bei extremen Temperaturen als Schmelze verarbeitet werden können. Denn beim Spritzgießen sind diese Eigenschaften erforderlich, TPE eignet sich sowohl für das Spritzgießen als auch für die Extrusion in großen Mengen.
8. Thermoplastische Elastomere sind farb- und farbstoffbeständig.
Das Färben und Färben thermoplastischer Elastomere ist einfach. Darüber hinaus, TPE kann auf eine breite Palette von Farben und Ausführungen zugeschnitten werden, einschließlich Leuchtstofflampen. Es hat eine hohe Klarheit, Dadurch eignet es sich für medizinische Schläuche und andere Anwendungen.
9. Thermoplastische Elastomere sind in einer Vielzahl von Situationen nützlich
Thermoplastische Elastomere werden in einem breiten Anwendungsspektrum eingesetzt. TPE erfreut sich seit mehreren Jahrzehnten zunehmender Beliebtheit. Mehrere Branchen erforschen ständig neue und neuartige Einsatzmöglichkeiten von TPE, da es zahlreiche Material- und Leistungsvorteile bietet.
Was sind die Nachteile thermoplastischer Elastomere? (TPEs)?
Trotz ihrer hervorragenden thermoplastischen Elastomereigenschaften, TPEs haben einige erhebliche Nachteile, die unten aufgeführt sind:
- TPEs sind hygroskopisch, Das heißt, sie sammeln Feuchtigkeit und müssen vor der Verwendung gut getrocknet werden.
- Schmelzen: Da TPEs einen niedrigen Schmelzpunkt haben, Sie können mit normalen thermoplastischen Verfahren schmelzverarbeitet werden. TPEs, andererseits, kann irreversibel zerstört werden, wenn es über die Zerfallstemperatur der weichen Segmente des Polymers erhitzt wird. Infolge, Ihre Einsatzmöglichkeiten bei hohen Temperaturen sind begrenzt.
- TPEs sind oft zäher als andere Elastomere wie Gummi oder Polyurethan. Dies ist teilweise auf den Einbau thermoplastischer Hartsegmente in das Polymer zurückzuführen. Härten von 80 Üblich sind Shore A und höher.
Thermoplastisches Elastomer (TPE) wird bearbeitet
Spritzguss
Die mit Abstand wichtigste Technik zur Verarbeitung von TPE-Material ist das Spritzgießen. Der Hauptgrund dafür ist die hohe Produktivität und Sauberkeit des Spritzgießens, Rückstandsfreie Prozesse.
In Spritzguss, Geschmolzener Kunststoff wird in eine Form eingespritzt, Erstellen einer identischen Nachbildung der Form. TPEs verhalten sich bei diesem Verfahren im Heißkanal ähnlich wie andere Thermoplaste. Für diese Anwendung sind sowohl die Co-Injektions- als auch die Insert-Injektionstechnik geeignet. Spritzguss wird hauptsächlich zur Herstellung von massiven Gegenständen verwendet, wie Werkzeuge oder Komponenten, in großer Zahl und mit hoher Präzision.
Extrusion
Extrusion ist ein beliebtes Verfahren zur Herstellung von Rohren, Profile, und andere thermoplastische Elastomerprodukte. Das Material wird in diesem kontinuierlichen Prozess geformt, indem es durch eine Matrize getrieben wird, deren Querschnittsprofil die Substanz annimmt.
TPE-Pellets werden in den Trichter des Extruders gefüllt und dann von einer Spiralschnecke, die sich in einem beheizten Zylinder dreht, erhitzt und geschmolzen. Die Schnecke drückt geschmolzenen Kunststoff durch eine Matrize, um kontinuierliche Formenlängen mit demselben Profil zu bilden, die anschließend abgekühlt werden. Im Gegensatz zum Spritzgießen, Extrusion Typischerweise entsteht ein Halb- oder Zwischenprodukt, das weiter bearbeitet werden muss. Mit dieser Technologie lassen sich äußerst komplizierte Querschnitte mit sehr guter Oberflächenpolitur und großem Gestaltungsspielraum erzeugen.
Extrusionsblasformen
Ein weiteres bedeutendes Verfahren zur Formgebung von Profilen ist die TPE-Extrusion. Beim Extrudieren wird geschmolzener Kunststoff in eine Form oder Düse gepresst. Anschließend wird durch Einblasen von Luft in die Form bzw. das Werkzeug die gewünschte Form erzeugt.
Der Einschneckenextruder ist hier die führende Technologie. Andere Extruder, wie zum Beispiel Dreischneckenextruder, werden ebenfalls genutzt. Durch Extrusion werden komplizierte Hohlkörper wie Flaschen und Behälter hergestellt. Extrusion wird zur Herstellung von Platten verwendet, Pipelines, und andere Formulare zusätzlich zu Profilen.
Häufig gestellte Fragen zu thermoplastischen Elastomeren
Ist thermoplastisches Elastomer sicher??
Es wird auch gefragt, ob TPEs sicher sind. Absolut, Sie sind sicher genug, um bei der Herstellung von Trinkbechern und Gesundheitsartikeln wie medizinischen Schläuchen verwendet zu werden. TPEs können bei Bedarf auch feuerhemmend ausgelegt werden. Das Material ist nicht allergen und verursacht keine Hautreizungen.
Sind TPEs wasserdicht??
TPEs können so kombiniert werden, dass das Material vollständig wasserdicht wird. TPEs werden häufig als Dichtung verwendet, die tragbare Lautsprecher und andere elektronische Geräte vor Wasserschäden schützt. TPEs, andererseits, kann so angepasst werden, dass es Wasser absorbiert, wenn dies für Ihre Anwendung wünschenswert ist.
Ist thermoplastisches Elastomer ein Gummi?
TPEs sind eine Klasse gummiartiger Materialien, die die Eigenschaften von Gummi mit den Recyclingfähigkeits- und Verarbeitungsvorteilen von Kunststoffen kombinieren.
Ist thermoplastisches Elastomer wie Silikon?
TPE, oder thermoplastisches Elastomer, und Silikon sind zwei Gummimischungen, die in vielerlei Hinsicht vergleichbar sind. Beide werden häufig im Spritzgussverfahren eingesetzt. Silikon weist bei hohen Temperaturen ein ausgeprägtes Verhalten auf und weist keinen Schmelzpunkt auf, bleibt bis zur Verbrennung fest. Bei hohen Temperaturen (200-450°C), Silikonkautschuk verliert allmählich seine mechanischen Eigenschaften und wird spröde. TPE hat einen Schmelzpunkt von 260-320 Grad Celsius.
Weitere Informationen finden Sie in unserem Leitfaden unter Thermoplastisches Elastomer vs. flüssiger Silikonkautschuk
Zusammenfassung
In diesem Artikel wurden thermoplastische Elastomermaterialien behandelt, einschließlich ihrer Arten, Verwendet, Anwendungen, Herstellungstechniken, und Toxizität. Kontaktieren Sie einen unserer Anwendungstechniker oder Materialspezialisten für weitere Informationen zu den vielen Anwendungen thermoplastischer Elastomere und zur effektiven Nutzung von TPE-Material zur Erfüllung Ihrer spezifischen Anforderungen.