Denne veiledningen gir omfattende informasjon om termoplastiske elastomerer, dekker eiendommene deres, egenskaper, applikasjoner, og klassifiseringskriterier. Enten du er interessert i noen av disse emnene, du finner all informasjonen du trenger her.
Termoplastisk elastomer betydning
Termoplastiske elastomerer (TPE-er), også kjent som termoplastiske gummier (TPR), er en type kopolymer eller en fysisk blanding av polymerer (typisk en plastikk og en gummi) som har både termoplastiske og elastomere kvaliteter.
Mens de fleste elastomerer er herdeplast, termoplast er relativt enkelt å bruke i produksjonen, som sprøytestøping. Disse kan også resirkuleres! Disse polymerene er eksepsjonelt robuste og kan strekkes gjentatte ganger til minst to ganger sin opprinnelige lengde med fullstendig rask gjenoppretting, men de er ekte termoplaster og krever ikke herding eller vulkanisering som andre gummier.
Hvordan er termoplastiske elastomerer (TPE-er) Laget?
Kjemiske teknikker som pode- eller kjedekopolymerisering brukes til å lage termoplastiske elastomerer. Kopolymerisering av to eller flere monomerer brukes i disse. En monomer produserer harde krystallinske segmenter, mens den andre danner et amorft eller mykt segment, gir materialet dens elastomere karakter. Det følgende er beskrivelser av de to kopolymerisasjonsteknikkene:
- Blokkkopolymerisering produserer en polymerryggrad sammensatt av gjentatte blokker av harde og myke segmenter.
- Podepolymerisering er prosessen med å koble sammen polymerkjeder som grener til en polymerryggrad. Fordi grenene og ryggraden kan ha varierende grader av harde og myke deler, denne tilnærmingen gir større personalisering.
7 Bruk av termoplastiske elastomerer
Bruk av termoplastiske elastomerer varierer mellom bransjer. Det er viktig å velge et TPE-materiale som er kompatibelt med applikasjonen der det skal brukes.
| Bruk av TPE | Beskrivelse |
|---|---|
| Automotive | TPE brukes til bilapplikasjoner på grunn av sin fleksibilitet, utmerket slitasje, kjemisk, og elektrisk motstand, og UV-stabilitet. |
| Konstruksjon | TPEs holdbarhet og fleksibilitet gjør den til det perfekte valget for ekstruderte værpakninger. |
| Industriell | TPE har utmerket dempingsevne for bruksområder som antivibrasjonsfester og fjærer. |
| Forbrukerprodukter | TPEs holdbarhet, fleksibilitet, enkel støping, og kjemisk motstand er ønskelig for fjernkontrolldeksler og mobiltelefondeksler. |
| Medisinsk | TPE er fleksibelt, biokompatibel, lett, og kjemisk motstandsdyktig. Dette gjør det nyttig for pusterør, sprøytepakninger, masker, og andre lufttette forseglinger. |
| Elektronikk | TPE brukes til mobiltelefonkomponenter, kabler, plugger, og stikkontakter på grunn av dens elektriske motstand og evne til å støpes. |
| Sportsutstyr | TPE brukes til skosåler, scuba svømmeføtter, og skistavhåndtak på grunn av sin fleksibilitet, Slitestyrke, og UV-stabilitet. |
Bord: Vanlige bruksområder og bruk av TPE-materiale
Typer termoplastiske elastomerer (TPE-er)
| Typer TPE | Definisjon | Typiske bruksområder |
|---|---|---|
| Styrenblokkkopolymerer (TPE-S) | Molekylær struktur består av gjentatte styren- og butadienenheter med styrenendestykker. | Fottøy Lim |
| Termoplastiske polyolefiner (TPE-O eller TPO) | En blanding av polypropylen eller polyetylen og en annen elastomer. | Bilstøtfangere DashboardsAirbagdeksler |
| Termoplastiske vulkanisater (TPE-V eller TPV) | Laget av en blanding av polypropylen og EPDM som vulkaniseres under blanding. | BiltetningerBelgerSlanger Rørtetninger |
| Termoplastisk polyuretan (TPE-U eller TPU) | Dannet ved å reagere diisocyanater med enten en polyester- eller polyeterpolyol. | TrillehjulElverktøygrepSlanger & rør Drivremmer |
| Termoplastiske kopolyestere (TPE-E eller COPE eller TEEE) | Høyytelses termoplastiske elastomerer | Luftkanaler for kjøretøy Ventilatorposer Støvstøvler Transportbånd |
| Smelt bearbeidbart gummi (MPR) | Et alternativ til vulkanisert gummi som består av en tverrbundet halogenert polyolefin blandet med myknere og stabilisatorer. | Automotive værstrimler Oppblåsbare båterSealsGoggles |
| Termoplastiske polyeterblokkamider (TPE-A) | Består av myke segmenter laget av enten polyetere eller polyestere og harde segmenter laget av polyamid. | Luftfartskomponenter Kabelkappe |
Bord 1. Typer termoplastiske elastomerer
9 Fordeler med å bruke termoplastiske elastomerer
Dette forklarer fordelene ved å bruke termoplastiske elastomerer.
1.Termoplastiske elastomerer gir et bredt spekter av bruksområder
Termoplastiske elastomerer er ekstremt tilpasningsdyktige. Dette innebærer at TPE lett kan tilpasses under produksjonsprosessen for å passe bedre til produktets endelige bruk og miljø. TPE-rør, for eksempel, kan variere fra myk og geléaktig til stiv og urokkelig. TPE-varer kan også produseres i en rekke skreddersydde størrelser.
2.TPE (termoplastisk elastomer) er naturlig kjemisk motstandsdyktig og kan være flammehemmende.
Termoplastisk elastomer er kjemisk motstandsdyktig av natur. Det er også mulig at det er flammehemmende. TPE-produkter tilbyr enestående kjemiske egenskaper og stabilitet som en konsekvens, selv når de utsettes for en lang rekke temperaturer og miljøvariabler. Fordi TPE er kjemisk motstandsdyktig, det forbedrer kvaliteten og holdbarheten til det endelige TPE-produktet.
3. Termoplastiske elastomermaterialer krever lite eller ingen blanding og krever ingen forsterkende midler, stabilisatorer, eller herdesystemer.
Termoplastiske elastomerer krever ikke mye blanding og krever ikke forsterkende kjemikalier, stabilisatorer, eller kursystemer. Det er i hovedsak liten forskjell mellom batcher med veie- og målekomponenter på grunn av mangelen på blanding. Fraværet av avvik øker enhetligheten til råvarer og ferdige produkter. TPEs konsistens gjør det til et ønskelig alternativ til gummi eller plast i noen applikasjoner.
4. Termoplastiske elastomerer er et utmerket miljøvennlig valg.
Siden de er resirkulerbare, termoplastiske elastomerer anses som miljøvennlige. Ikke giftig, resirkulerbare polymerer kan brukes til å lage TPE-materialer. TPE-produksjon bruker mindre energi enn andre materialer og kan ofte resirkuleres gjennom støping eller ekstrudering. TPE kan resirkuleres på en rekke måter. Et alternativ er å makulere det og bruke det som fyllstoff i andre varer. Et annet alternativ er å smelte det ned og lage nye gjenstander fra det.
5. Termoplastiske elastomerer er naturlig lateksfrie og derfor trygge for de som er latekssensitive eller allergiske.
Termoplastiske elastomerer er lateksfrie av natur. Mange gummiartikler inkluderer lateks, som forårsaker allergiske reaksjoner hos visse mennesker. TPE, avhengig av hvordan den er produsert, kan være myk å ta på, gjør det til et passende valg for helseutstyr som kommer i direkte kontakt med pasienter siden den behagelige følelsen kan utgjøre en forskjell i pasientens komfort. TPE er også enkelt å desinfisere, gjør det nyttig i helsevesenet og mat- og drikkevareindustrien.
6. Termoplastiske elastomerer kan være et kostnadseffektivt og effektivt alternativ til andre materialer.
Termoplastiske elastomerer anses som kostnadseffektive siden de trenger mindre energi for å produsere. TPE krever mindre prosessering og har raskere produksjonsperioder enn andre materialer, som kan gi betydelige kostnadsbesparelser. Som et resultat, TPE kan være et mer effektivt og kostnadseffektivt materiale enn naturgummilateks, silikon, og polyvinylkloridforbindelser.
7. Termoplastiske elastomerer er et utmerket materiale for sprøytestøping og ekstrudering i stor skala.
Termoplastiske elastomerer er nyttige for sprøytestøping fordi en av deres kjennetegn er deres evne til å bli behandlet som en smelte ved ekstreme temperaturer. Siden sprøytestøping nødvendiggjør disse egenskapene, TPE fungerer godt med både høyvolumsprøytestøping og ekstrudering.
8. Termoplastiske elastomerer er farge- og fargebestandige.
Farge og farging av termoplastiske elastomerer er enkle. Dessuten, TPE kan skreddersys for å passe til et bredt spekter av farger og utførelser, inkludert lysstoffrør. Den har høy klarhet, som gjør den egnet for medisinsk slange og annen bruk.
9. Termoplastiske elastomerer er nyttige i en rekke situasjoner
Termoplastiske elastomerer brukes i et bredt spekter av bruksområder. TPE har økt i popularitet i flere tiår. Flere sektorer utforsker kontinuerlig nye og nye måter å bruke TPE på på grunn av dets mange fordeler i material- og ytelsesfunksjoner.
Hva er ulempene med termoplastiske elastomerer (TPE-er)?
Til tross for deres gode termoplastiske elastomeregenskaper, TPE-er har noen betydelige ulemper, som er notert nedenfor:
- TPE-er er hygroskopiske, som betyr at de samler opp fuktighet og må tørkes godt før bruk.
- Smelting: Siden TPE har et lavt smeltepunkt, de kan smeltebehandles ved bruk av vanlige termoplastiske prosesser. TPE-er, på den andre siden, kan ødelegges irreversibelt hvis det varmes opp over nedbrytningstemperaturen til polymerens myke segmenter. Som et resultat, deres høytemperaturbruk er begrenset.
- TPE er ofte tøffere enn andre elastomerer som gummi eller polyuretan. Dette skyldes delvis polymerens inkorporering av termoplastiske harde segmenter. Hardheter av 80 Shore A og over er vanlige.
Termoplastisk elastomer (TPE) behandling
Sprøytestøping
Den desidert viktigste teknikken for å behandle TPE-materiale er sprøytestøping. Den grunnleggende årsaken til dette er sprøytestøpings høye produktivitet og rene, restfrie prosesser.
I sprøytestøping, smeltet plast sprøytes inn i en form, skape en identisk kopi av formen. TPE-er oppfører seg på samme måte som andre termoplaster i den varme løperen i denne prosedyren. Saminjeksjons- og innsatsinjeksjonsteknikkene er begge passende for denne applikasjonen. Sprøytestøping brukes mest til å lage solide ting, som verktøy eller komponenter, i store antall og med høy presisjon.
Ekstrudering
Ekstrudering er en populær metode for å produsere rør, profiler, og andre termoplastiske elastomerprodukter. Materialet støpes i denne kontinuerlige prosessen ved å drive det gjennom en dyse med en tverrsnittsprofil som stoffet bruker.
TPE-pellets mates inn i ekstruderens trakt og deretter oppvarmes og smeltes av en spiralskrue som roterer i en oppvarmet tønne. Skruen tvinger smeltet plast gjennom en dyse for å danne kontinuerlige lengder av former med samme profil, som deretter avkjøles. I motsetning til sprøytestøping, ekstrudering produserer typisk et halvfabrikat eller mellomprodukt som må behandles videre. Denne teknologien kan brukes til å lage svært kompliserte tverrsnitt med en meget god overflatepolering og stor grad av designfrihet.
Ekstrudert blåsestøping
TPE-ekstrudering er en annen viktig prosedyre for å forme profiler. Smeltet plast ekstruderes i en form eller dyse i ekstrudering. Den nødvendige formen skapes deretter ved å blåse luft inn i formen eller verktøyet.
Enkelskrueekstruderen er den ledende teknologien her. Andre ekstrudere, som trippel-skrue ekstrudere, brukes også. Ekstrudering brukes til å lage intrikate hule gjenstander som flasker og beholdere. Ekstrudering brukes til å lage ark, rørledninger, og andre former i tillegg til profiler.
Vanlige spørsmål om termoplastisk elastomer
Er termoplastisk elastomersikker?
Folk spør også om TPE-er er trygge. Absolutt, de er trygge nok til å bruke i produksjonen av sippy-kopper og helseartikler som medisinske slanger. TPE-er kan også utformes for brannhemmende ytelse hvis det er nødvendig for applikasjonen. Materialet er ikke-allergifremkallende og forårsaker ikke hudirritasjon.
Er TPE-er vanntette?
TPE-er kan kombineres på en slik måte at materialet blir helt vanntett. TPE-er brukes ofte som pakningen som beskytter bærbare høyttalere og annen elektronikk mot vannskader. TPE-er, på den andre siden, kan skreddersys for å absorbere vann hvis det er en ønskelig funksjon for din applikasjon.
Er termoplastisk elastomer en gummi?
TPE-er er en klasse gummilignende materialer som kombinerer egenskapene til gummi med resirkulerbarheten og bearbeidingsfordelene til plast.
Er termoplastisk elastomer som silikon?
TPE, eller termoplastisk elastomer, og silikon er to gummiblandinger som er sammenlignbare på mange måter. Begge brukes ofte i sprøytestøpeprosessen. Silikon har en distinkt oppførsel ved høye temperaturer og mangler smeltepunkt, forblir fast til forbrenning skjer. Ved høye temperaturer (200-450°C), silikongummi mister gradvis mekaniske egenskaper og blir sprø. TPE har et smeltepunkt på 260-320 Grader celsius.
For mer informasjon som vår guide på Termoplastisk elastomer vs flytende silikongummi
Sammendrag
Denne artikkelen diskuterte termoplastiske elastomermaterialer, inkludert deres slag, bruker, applikasjoner, produksjonsteknikker, og toksisitet. Ta kontakt med en av våre applikasjonsingeniører eller materialspesialister for ytterligere informasjon om de mange termoplastiske elastomerapplikasjonene og hvordan du effektivt kan bruke TPE-materiale for å møte dine spesifikke behov.