Deze gids biedt uitgebreide informatie over thermoplastische elastomeren, hun eigendommen afdekken, functies, toepassingen, en classificatiecriteria. Of u nu geïnteresseerd bent in een van deze onderwerpen, Hier vindt u alle informatie die u nodig heeft.
Thermoplastisch elastomeer Betekenis
Thermoplastische elastomeren (TPE's), ook wel thermoplastische rubbers genoemd (TPR), zijn een soort copolymeer of een fysiek mengsel van polymeren (meestal een plastic en een rubber) die zowel thermoplastische als elastomere eigenschappen hebben.
Terwijl de meeste elastomeren thermoharders zijn, thermoplastische kunststoffen zijn relatief eenvoudig te gebruiken bij de productie, zoals spuitgieten. Deze kunnen ook worden gerecycled! Deze polymeren zijn uitzonderlijk robuust en kunnen herhaaldelijk worden uitgerekt tot ten minste tweemaal hun oorspronkelijke lengte met volledig snel herstel, maar het zijn echte thermoplasten en vereisen geen uitharding of vulkanisatie zoals andere rubbers.
Hoe gaat het met thermoplastische elastomeren? (TPE's) Gemaakt?
Chemische technieken zoals ent- of ketencopolymerisatie worden gebruikt om thermoplastische elastomeren te creëren. Hierbij wordt gebruik gemaakt van copolymerisatie van twee of meer monomeren. Eén monomeer produceert harde kristallijne segmenten, terwijl de andere een amorf of zacht segment vormt, waardoor het materiaal zijn elastomere karakter krijgt. Hierna volgen beschrijvingen van de twee copolymerisatietechnieken:
- Blokcopolymerisatie produceert een polymeerhoofdketen die bestaat uit herhaalde blokken van harde en zachte segmenten.
- Entpolymerisatie is het proces waarbij polymeerketens als vertakkingen aan een polymeerskelet worden verbonden. Omdat de takken en ruggengraat variabele gradaties van harde en zachte delen kunnen hebben, deze aanpak maakt een grotere personalisatie mogelijk.
7 Gebruik van thermoplastische elastomeren
Het gebruik van thermoplastische elastomeren varieert tussen industrieën. Het is belangrijk om een TPE-materiaal te kiezen dat compatibel is met de toepassing waarin het zal worden gebruikt.
| Gebruik van TPE | Beschrijving |
|---|---|
| Automobiel | TPE wordt vanwege zijn flexibiliteit gebruikt voor automobieltoepassingen, uitstekende slijtage, chemisch, en elektrische weerstand, en UV-stabiliteit. |
| Bouw | De duurzaamheid en flexibiliteit van TPE maken het de perfecte keuze voor geëxtrudeerde weerafdichtingen. |
| Industrieel | TPE heeft een uitstekend dempend vermogen voor toepassingen zoals trillingsdempers en veren. |
| Consumentenproducten | De duurzaamheid van TPE, flexibiliteit, gemak van vormen, en chemische bestendigheid zijn wenselijk voor covers voor afstandsbedieningen en hoesjes voor mobiele telefoons. |
| Medisch | TPE is flexibel, biocompatibel, lichtgewicht, en chemisch veerkrachtig. Dit maakt het nuttig voor beademingsslangen, spuitafdichtingen, maskers, en andere luchtdichte afdichtingen. |
| Elektronica | TPE wordt gebruikt voor onderdelen van mobiele telefoons, kabels, stekkers, en stopcontacten vanwege de elektrische weerstand en het vermogen om te worden gegoten. |
| Sportartikelen | Voor schoenzolen wordt TPE gebruikt, duikvinnen, en skistokhandvatten vanwege de flexibiliteit, slijtvastheid, en UV-stabiliteit. |
Tafel: Gemeenschappelijke toepassingen en gebruik van TPE-materiaal
Soorten thermoplastische elastomeren (TPE's)
| Soorten TPE's | Definitie | Typische toepassingen |
|---|---|---|
| Styreenblokcopolymeren (TPE-S) | De moleculaire structuur bestaat uit herhaalde styreen- en butadieeneenheden met styreeneindkappen. | SchoenenKleefstoffen |
| Thermoplastische polyolefinen (TPE-O of TPO) | Een mengsel van polypropyleen of polyethyleen en een ander elastomeer. | AutobumpersDashboardsAirbaghoezenSpatborden |
| Thermoplastische vulcanisaten (TPE-V of TPV) | Gemaakt van een mengsel van polypropyleen en EPDM dat tijdens het compounderen wordt gevulkaniseerd. | Automotive afdichtingenBalgenSlangenPijpafdichtingen |
| Thermoplastische polyurethanen (TPE-U of TPU) | Gevormd door diisocyanaten te laten reageren met een polyester- of polyetherpolyol. | ZwenkwielenHandvatten voor elektrisch gereedschapSlangen & buizenAandrijfriemen |
| Thermoplastische copolyesters (TPE-E of COPE of TEEE) | Hoogwaardige thermoplastische elastomeren | VoertuigluchtkanalenVentilatorzakkenStoflaarzenTransportbanden |
| Smelt verwerkbaar rubber (MPR) | Een alternatief voor gevulkaniseerd rubber dat bestaat uit een verknoopt gehalogeneerd polyolefine gemengd met weekmakers en stabilisatoren. | Tochtstrips voor auto'sOpblaasbare botenZegelsGoggles |
| Thermoplastische polyetherblokamiden (TPE-A) | Bestaat uit zachte segmenten gemaakt van polyethers of polyesters en harde segmenten gemaakt van polyamide. | Lucht- en ruimtevaartcomponentenKabelmantel |
Tafel 1. Soorten thermoplastische elastomeren
9 Voordelen van het gebruik van thermoplastische elastomeren
Dit verklaart de voordelen van het gebruik van thermoplastische elastomeren.
1.Thermoplastische elastomeren bieden een breed scala aan toepassingen
Thermoplastische elastomeren zijn uiterst aanpasbaar. Dit houdt in dat TPE tijdens het productieproces gemakkelijk kan worden aangepast om beter te passen bij het uiteindelijke gebruik en de omgeving van het product. TPE-slang, Bijvoorbeeld, kan variëren van zacht en geleiachtig tot stijf en onverzettelijk. TPE-goederen kunnen ook in verschillende op maat gemaakte maten worden vervaardigd.
2.TPE (Thermoplastisch elastomeer) is van nature chemisch bestendig en kan vlamvertragend zijn.
Thermoplastisch elastomeer is van nature chemisch resistent. Het is ook mogelijk dat het vlamvertragend is. TPE-producten bieden daardoor uitstekende chemische eigenschappen en stabiliteit, zelfs wanneer het wordt blootgesteld aan een grote verscheidenheid aan temperaturen en omgevingsvariabelen. Omdat TPE chemisch bestendig is, het verbetert de kwaliteit en duurzaamheid van het uiteindelijke TPE-product.
3. Thermoplastische elastomeermaterialen vereisen weinig tot geen compounding en vereisen geen versterkingsmiddelen, stabilisatoren, of uithardingssystemen.
Thermoplastische elastomeren vereisen niet veel compounding en vereisen geen versterkende chemicaliën, stabilisatoren, of genezingssystemen. Er is in wezen weinig verschil tussen batches met weeg- en doseercomponenten vanwege het ontbreken van compounding. De afwezigheid van variantie bevordert de uniformiteit van grondstoffen en eindproducten. De consistentie van TPE maakt het in sommige toepassingen een wenselijk alternatief voor rubber of plastic.
4. Thermoplastische elastomeren zijn een uitstekende milieuvriendelijke keuze.
Omdat ze recyclebaar zijn, thermoplastische elastomeren worden als milieuvriendelijk beschouwd. Niet giftig, recycleerbare polymeren kunnen worden gebruikt om TPE-materialen te maken. De productie van TPE verbruikt minder energie dan andere materialen en is vaak recyclebaar door middel van gieten of extrusie. TPE kan op verschillende manieren worden gerecycled. Een alternatief is om het te versnipperen en als vulmiddel in andere goederen te gebruiken. Een andere optie is om het om te smelten en er nieuwe items van te maken.
5. Thermoplastische elastomeren zijn van nature latexvrij en daarom veilig voor mensen die latexgevoelig of allergisch zijn.
Thermoplastische elastomeren zijn van nature latexvrij. Veel rubberen artikelen bevatten latex, die bij bepaalde mensen allergische reacties veroorzaakt. TPE, afhankelijk van hoe het is geproduceerd, kan zacht aanvoelen, waardoor het een geschikte keuze is voor gezondheidszorgapparatuur die in direct contact komt met patiënten, omdat dat aangename gevoel een verschil kan maken in het comfort van de patiënt. TPE is ook eenvoudig te reinigen, waardoor het nuttig is in de gezondheidszorg en de voedingsmiddelen- en drankenindustrie.
6. Thermoplastische elastomeren kunnen een kosteneffectief en efficiënt alternatief zijn voor andere materialen.
Thermoplastische elastomeren worden als kosteneffectief beschouwd omdat ze bij de productie minder energie nodig hebben. TPE vereist minder verwerking en heeft snellere productietijden dan andere materialen, wat tot aanzienlijke kostenbesparingen kan leiden. Als gevolg, TPE kan een efficiënter en kosteneffectiever materiaal zijn dan natuurlijk rubberlatex, siliconen, en polyvinylchlorideverbindingen.
7. Thermoplastische elastomeren zijn een uitstekend materiaal voor grootschalig spuitgieten en extrusie.
Thermoplastische elastomeren zijn nuttig voor spuitgieten omdat een van hun onderscheidende kenmerken het vermogen is om bij extreme temperaturen als smelt te worden verwerkt.. Omdat spuitgieten deze eigenschappen vereist, TPE werkt goed bij zowel spuitgieten als extrusie in grote volumes.
8. Thermoplastische elastomeren zijn kleur- en kleurstofbestendig.
Het kleuren en verven van thermoplastische elastomeren is eenvoudig. Bovendien, TPE kan op maat worden gemaakt voor een breed scala aan kleuren en afwerkingen, inclusief fluorescerende stoffen. Het heeft een hoge helderheid, waardoor het geschikt is voor medische slangen en ander gebruik.
9. Thermoplastische elastomeren zijn nuttig in een verscheidenheid aan situaties
Thermoplastische elastomeren worden in een breed scala aan toepassingen gebruikt. TPE wordt al tientallen jaren steeds populairder. Verschillende sectoren onderzoeken voortdurend nieuwe en nieuwe manieren om TPE te gebruiken vanwege de talrijke voordelen op het gebied van materiaal en prestatiekenmerken.
Wat zijn de nadelen van thermoplastische elastomeren (TPE's)?
Ondanks hun geweldige thermoplastische elastomeerkwaliteiten, TPE's hebben een aantal belangrijke nadelen, die hieronder worden vermeld:
- TPE's zijn hygroscopisch, wat betekent dat ze vocht verzamelen en voor gebruik goed moeten worden gedroogd.
- Smeltend: Omdat TPE's een laag smeltpunt hebben, ze kunnen in de smelt worden verwerkt met behulp van normale thermoplastische processen. TPE's, aan de andere kant, kan onomkeerbaar worden vernietigd als het wordt verwarmd boven de afbraaktemperatuur van de zachte segmenten van het polymeer. Als gevolg, hun gebruik bij hoge temperaturen is beperkt.
- TPE's zijn vaak sterker dan andere elastomeren zoals rubber of polyurethaan. Dit is gedeeltelijk te danken aan de integratie van thermoplastische harde segmenten in het polymeer. Hardheden van 80 Shore A en hoger zijn gebruikelijk.
Thermoplastisch elastomeer (TPE) verwerken
Spuitgieten
Veruit de meest essentiële techniek voor het verwerken van TPE-materiaal is spuitgieten. De fundamentele reden hiervoor is de hoge productiviteit en schoonheid van spuitgieten, residuvrije processen.
In spuitgieten, gesmolten plastic wordt in een mal gespoten, het creëren van een identieke replica van de mal. TPE's gedragen zich bij deze procedure in de hotrunner op dezelfde manier als andere thermoplastische materialen. De co-injectie- en insert-injectietechnieken zijn beide geschikt voor deze toepassing. Spuitgieten wordt meestal gebruikt om solide dingen te maken, zoals gereedschappen of componenten, in grote aantallen en met hoge precisie.
Extrusie
Extrusie is een populaire methode voor het produceren van buizen, profielen, en andere thermoplastische elastomeerproducten. Het materiaal wordt in dit continue proces gevormd door het door een matrijs te drijven met een dwarsdoorsnedeprofiel dat de stof aanneemt.
TPE-pellets worden in de trechter van de extruder gevoerd en vervolgens verwarmd en gesmolten door een spiraalvormige schroef die in een verwarmd vat draait. De schroef perst gesmolten plastic door een matrijs om doorlopende stukken mallen met hetzelfde profiel te vormen, die vervolgens worden gekoeld. In tegenstelling tot spuitgieten, extrusie produceert doorgaans een halffabricaat of tussenproduct dat verder moet worden behandeld. Deze technologie kan worden gebruikt om uiterst gecompliceerde doorsneden te creëren met een zeer goede oppervlakteglans en een grote mate van ontwerpvrijheid.
Extrusie blaasvormen
TPE-extrusie is een andere belangrijke procedure voor het vormgeven van profielen. Gesmolten plastic wordt tijdens extrusie in een mal of matrijs geëxtrudeerd. Door lucht in de mal of het gereedschap te blazen ontstaat vervolgens de gewenste vorm.
De enkelschroefsextruder is hier de toonaangevende technologie. Andere extruders, zoals extruders met drie schroeven, worden eveneens benut. Extrusie wordt gebruikt om ingewikkelde holle voorwerpen zoals flessen en containers te maken. Extrusie wordt gebruikt om platen te maken, pijpleidingen, en andere vormen naast profielen.
Veelgestelde vragen over thermoplastisch elastomeer
Is thermoplastisch elastomeer veilig?
Ook vragen mensen zich af of TPE’s veilig zijn. Absoluut, ze zijn veilig genoeg om te gebruiken bij de productie van drinkbekers en gezondheidszorgartikelen zoals medische slangen. TPE's kunnen ook worden ontworpen voor brandvertragende prestaties, indien vereist voor de toepassing. Het materiaal is niet-allergeen en veroorzaakt geen huidirritatie.
Zijn TPE's waterdicht?
TPE’s kunnen zo gecombineerd worden dat het materiaal volledig waterdicht wordt. TPE's worden vaak gebruikt als pakking die draagbare luidsprekers en andere elektronica beschermt tegen waterschade. TPE's, aan de andere kant, kan worden aangepast om water te absorberen als dat een wenselijke eigenschap is voor uw toepassing.
Is thermoplastisch elastomeer een rubber??
TPE's zijn een klasse rubberachtige materialen die de eigenschappen van rubber combineren met de recycleerbaarheid en verwerkingsvoordelen van kunststoffen.
Is thermoplastisch elastomeer zoals siliconen?
TPE, of thermoplastisch elastomeer, en siliconen zijn twee rubberverbindingen die in veel opzichten vergelijkbaar zijn. Beide worden vaak gebruikt in het spuitgietproces. Siliconen vertonen een duidelijk gedrag bij hoge temperaturen en hebben geen smeltpunt, blijft vast totdat er verbranding plaatsvindt. Bij hoge temperaturen (200-450° C), siliconenrubber verliest geleidelijk zijn mechanische eigenschappen en wordt bros. TPE heeft een smeltpunt van 260-320 graden Celsius.
Voor meer informatie, zie onze gids op Thermoplastisch elastomeer versus vloeibaar siliconenrubber
Samenvatting
In dit artikel werden thermoplastische elastomeermaterialen besproken, inclusief hun soort, toepassingen, toepassingen, productietechnieken, en toxiciteit. Neem contact op met één van onze applicatie engineers of materiaalspecialisten voor aanvullende informatie over de vele toepassingen van thermoplastische elastomeren en hoe u TPE-materiaal effectief kunt gebruiken om aan uw specifieke behoeften te voldoen.