Vantagens e desvantagens de TPE/TPR/TPV/TPU/TPEE

Recomendações de produtos:Linhas de pelotização de elastômeros tomoplásticos

Elastômero Termoplástico É um material compósito ecologicamente correto e de baixo carbono que possui as propriedades da borracha (alta elasticidade, deformação permanente por compressão, etc.) e as características de processamento do plástico (processo simples).

O TPE é ecologicamente correto, não tóxico e seguro, e possui excelente colorabilidade, toque suave, resistência às intempéries, resistência à fadiga e resistência à temperatura. Possui excelente desempenho de processamento e pode ser reciclado para reduzir custos. Pode ser moldado por injeção secundária, revestido e colado com materiais de base como PP, PE, PC, PS, ABS, etc., ou moldado sozinho.

O TPE (elastômero termoplástico) produzido industrialmente no mundo inclui: estirenos (SBS, SIS, SEBS, SEPS), olefinas (TP0, TPV), dienos (TPB, TPI), cloretos de vinil (TPVC , TCPE), uretanos (TPU), ésteres (TPEE), amidas (TPAE), flúores orgânicos (TPF), silicones e etilenos, etc., cobrindo quase todos áreas de borracha sintética e resinas sintéticas.

Vulcanização completa dinâmica: refere-se ao processo no qual a fase de borracha sofre reticulação química sob a ação de um agente de reticulação quando a resina termoplástica e a borracha são misturadas por fusão e são cisalhadas e quebradas em um grande número de partículas de borracha reticuladas de tamanho mícron com a ajuda de forte cisalhamento mecânico e disperso na fase contínua da resina termoplástica.

Quando o PP é usado como segmento duro e o EPDM é usado como segmento macio para mistura por fusão, um agente de reticulação é adicionado para vulcanizá-lo, e a alta força mecânica de cisalhamento de misturadores internos, máquinas de parafuso, etc. partículas de borracha reticulada EPDM vulcanizada totalmente dispersas na matriz PP com tamanho de mícron (menos de 1 mícron).

★TPV possui resistência ao calor e propriedades de baixa deformação por compressão da borracha vulcanizada;

★Excelente desempenho de processamento: Pode ser processado por métodos de processamento de termoplásticos como injeção e extrusão, que são eficientes, simples e fáceis, sem adição de equipamentos, alta fluidez e pequeno encolhimento.

★O TPV não requer vulcanização e é fácil de processar, o que encurta em 1/4 o processo de produção da indústria da borracha, economiza de 25% a 40% do consumo de energia e melhora a eficiência em 10 a 20 vezes. Pode ser chamada de outra revolução tecnológica de materiais e processos na indústria da borracha.

★Gravidade específica leve (0.90-0.97), qualidade de aparência uniforme, alto grau de superfície e bom toque.

★TPV pode ser usado normalmente em -60 grau até +135 grau; quando não está sob carga, a resistência a altas temperaturas pode atingir +150 grau.

★Vasta gama de aplicações leves e duras, 25A-70D;

★A vantagem do tingimento fácil aumenta muito a liberdade de design do produto.

★Verde e ecologicamente correto, reciclável e sem degradação significativa do desempenho após seis usos repetidos

★TPV possui excelente resistência ao ozônio e às intempéries;

★TPV possui resistência dinâmica à fadiga, excelente resistência às intempéries e boa resistência ao desgaste;

★ Boa elasticidade e resistência à deformação por compressão, resistência ambiental e resistência ao envelhecimento são equivalentes à borracha EPDM.

★TPV tem excelente resistência à corrosão em líquidos ácidos e alcalinos à base de água e óleos polares

★A resistência ao óleo e aos solventes do TPV é comparável à da borracha de cloropreno de uso geral.

★TPV possui excelente resistência a ácidos e álcalis e é altamente resistente a agentes de limpeza ácidos e alcalinos. Ele ainda pode manter suas propriedades originais após uso prolongado em ambientes ácidos e alcalinos.

Uma mistura física simples de PP e EPDM (parcialmente vulcanizado), conhecida como TPO.

No Japão, exceto o TPU, outros materiais elastômeros termoplásticos são geralmente chamados coletivamente de TPO, ou seja, TPO=TPE=TPV=TPR como dizem os japoneses; mas o TPO atual é basicamente aprimorado para borracha altamente vulcanizada (semelhante ao TPV), mas alguns SEBS são adicionados para modificação, então você precisa perguntar mais quando encontrar clientes japoneses.

Em 1984, a Mitsubishi Chemical do Japão fez uma mistura de melhor desempenho com SEBS e SEPS como material base e nomeou este TPS saturado de "Rubberron" para o mercado. Portanto, SEBS e SEPS não são apenas universais, mas também fundidos com plástico PP para formar TPS do tipo IPN (o chamado IPN é na verdade um polímero no qual duas redes se penetram, por isso também é chamado de rede interpenetrante composto; a maioria deles pertence a resinas termoendurecíveis, mas também existem muitos elastômeros termoplásticos como o TPE que aparecem na forma de fases cruzadas contínuas).

IPN-TPS formado usando SBS ou SEBS como material de base e outros plásticos de engenharia podem ser revestidos diretamente sem pré-tratamento; o revestimento não é fácil de riscar e possui certa resistência ao óleo. O coeficiente elástico não muda muito em uma ampla faixa de temperatura em baixas temperaturas, o que melhora muito a resistência ao frio e ao calor dos plásticos de engenharia. Compostos de estireno e copolimerização por enxerto de borracha também podem se tornar TPE termoplástico. Foram desenvolvidos EPDM/estireno, BR/estireno, CI-IIR/estireno, NR/estireno, etc.

Resumo:

um. Tanto o TPO quanto o TPV pertencem a elastômeros termoplásticos de poliolefina. Para distingui-los, os fóruns da TPV costumam se referir a eles como elastômeros termoplásticos de poliolefina (também conhecidos como: borracha parcialmente vulcanizada de elastômeros termoplásticos);

b. TPO (TPO é basicamente uma marca de empresas japonesas, como Riken TPO) é semelhante ao sistema TPV doméstico, com um preço em torno de 45 e uma capacidade de produção muito restrita (consumida pela indústria automotiva japonesa).

Internamente, é geralmente chamado de material "TPE", que pertence basicamente ao elastômero termoplástico de estireno. O estireno TPE (chamado TPS no exterior) é um copolímero do tipo bloco de butadieno ou isopreno e estireno, e seu desempenho é próximo ao da borracha SBR.

Vantagens:Possui alta elasticidade da borracha e características de moldagem por injeção; é ecologicamente correto, não tóxico e seguro, possui excelente colorabilidade, toque macio, resistência às intempéries, resistência à fadiga e resistência à temperatura, excelente desempenho de processamento, sem necessidade de vulcanização, pode ser reciclado para reduzir custos, pode ser moldagem por injeção secundária, revestido e colado com materiais básicos como PP, PE, PC, PS, ABS, etc., ou pode ser moldado sozinho.

Desvantagens:O maior problema do SBS e SIS é a baixa resistência ao calor e a temperatura de uso geralmente não pode exceder 80 graus. Ao mesmo tempo, sua resistência, alongamento, resistência às intempéries, resistência ao óleo, resistência ao desgaste, etc. não podem ser comparados com a borracha.

Nos últimos anos, os Estados Unidos, a Europa e outros países fizeram uma série de melhorias de desempenho, e SEBS e SEPS, que são SBS e SIS hidrogenados saturados, apareceram um após o outro. SEBS (com BR hidrogenado como segmento macio) e SEPS (com IR hidrogenado como segmento macio) podem melhorar muito a resistência ao impacto e também ter boa resistência às intempéries e ao envelhecimento térmico.

O TPE modificado pode suportar temperaturas de até 110 graus. As séries retardadoras de chama V0 e retardantes de chama sem halogênio de TPE modificado SEBS/SEPS são comumente usadas em cabos de fone de ouvido Apple e outras aplicações devido às suas boas propriedades de tração e superfície lisa. Os principais fabricantes são de Taiwan, mas o preço é caro.

O TPR foi cunhado pela primeira vez pelos americanos. Naquela época, não existia um nome unificado para elastômeros termoplásticos. Era costume usar as abreviaturas inglesas TPR para representar borracha termoplástica e TPE para representar elastômero termoplástico (ambas são usadas em materiais e livros relevantes); e foi aplicado em blendas simples de PP e EPDM. Posteriormente, o TPV do tipo PP/EPDM da AES (inicialmente denominado TPR e posteriormente alterado para TPV) também utilizou esse nome. Mais tarde, esse nome pode ter sido chamado pelos taiwaneses e se tornou popular no continente.

Independentemente de como é chamado no exterior, o TPR e o estireno TPE na China atualmente pertencem ao mesmo conceito, representando copolímeros em bloco termoplásticos de estireno-butadieno-estireno, que são habitualmente chamados de borracha termoplástica de estireno-butadieno, ou seja, TPE=estireno TPE na China.

Porém, devido a questões históricas e de tradução, a abreviatura chinesa de TPV (borracha vulcanizada dinâmica termoplástica) é borracha termoplástica (inglês: borracha termoplástica), ou seja, TPR. É por isso que não informamos aos nossos clientes que nosso material PP/EPDM TPV é chamado TPR, porque alguns clientes podem pensar que é um elastômero de estireno. Se for baseado em SBS, o preço é bem inferior ao TPV.

O elastômero de poliéster termoplástico, conhecido como TPEE ou COPE, é um tipo de copolímero em bloco linear contendo segmento duro de poliéster PBT (tereftalato de polibutileno) (fase cristalina) e segmento macio de poliéster alifático ou poliéter (fase amorfa). TPEE é um elastômero de grau de engenharia de alto desempenho com as vantagens de alta resistência mecânica, boa elasticidade, resistência ao impacto, resistência à fluência, resistência ao frio, resistência à fadiga por flexão, resistência ao óleo, resistência à corrosão química e solvente, etc. pode ser preenchido, reforçado e ligado. Tem sido amplamente utilizado em peças automotivas, mangueiras hidráulicas, cabos e fios, eletrodomésticos, produtos industriais, artigos de papelaria, biomateriais e outros campos.

Propriedades físicas e químicas do TPEE:

● Propriedades mecânicas

Ao ajustar a proporção de segmentos macios e duros, a dureza do TPEE pode ser alterada de Shore D32 para D80, e sua elasticidade e resistência ficam entre borracha e plástico. Comparado com outros elastômeros termoplásticos (TPE), o TPEE possui um módulo mais alto do que outros TPEs da mesma dureza sob condições de baixa deformação. Quando o módulo é uma condição importante do projeto, o TPEE pode reduzir a área da seção transversal do produto e reduzir a quantidade de material utilizado.

● Resistência à tração

Comparado com o elastômero de poliuretano (TPU), o módulo de compressão e o módulo de tração do TPEE são muito maiores. Quando TPEE e TPU da mesma dureza são usados ​​para fazer a mesma peça, o primeiro pode suportar uma carga maior. Acima da temperatura ambiente, o TPEE possui um módulo de flexão muito alto, adequado para a fabricação de vigas cantilever ou componentes do tipo torque, especialmente para a fabricação de componentes de alta temperatura. O TPEE tem boa conformidade em baixas temperaturas e sua resistência ao impacto com entalhe em baixa temperatura é melhor do que outros TPEs, e sua resistência ao desgaste é comparável à do TPU. O TPEE possui excelente resistência à fadiga, o que, aliado à sua alta elasticidade, torna este material um material ideal para múltiplas condições de utilização de cargas cíclicas, adequado para fabricação de engrenagens, rolos de borracha, acoplamentos flexíveis, correias, etc.

●Resistência ao calor

TPEE possui excelente resistência ao calor. Quanto maior a dureza, melhor será a resistência ao calor. A temperatura operacional do TPEE é muito alta e pode se adaptar à temperatura de cozimento (150-160 graus) na linha de produção automotiva, e apresenta pouca perda de propriedades mecânicas em altas temperaturas. Quando usado acima de 120 graus, a resistência à tração do TPEE é muito maior que a do TPU. Além disso, o TPEE também possui excelente resistência a baixas temperaturas. O ponto frágil do TPEE é inferior a -70 grau e quanto menor a dureza, melhor será a resistência ao frio. A maioria dos TPEE pode ser usada por um longo tempo em -40 grau. Devido ao desempenho equilibrado em altas e baixas temperaturas, o TPEE possui uma faixa de temperatura operacional muito ampla e pode ser usado em -70-200 graus.

●Resistência a meios químicos

O TPEE tem excelente resistência ao óleo e pode suportar a maioria dos meios químicos líquidos polares (como ácidos, álcalis, aminas e compostos diol) à temperatura ambiente. A sua resistência química aumenta com o aumento da sua dureza. O TPEE tem boas propriedades anti-inchaço e anti-permeação para a maioria dos solventes orgânicos, combustíveis e gases, e sua permeabilidade ao combustível é apenas 1/3-1/300 daquela de borrachas resistentes a óleo, como borracha de cloropreno, polietileno clorossulfonado, e borracha nitrílica.

● Resistência às intempéries e ao envelhecimento

O TPEE possui excelente estabilidade química sob diversas condições externas, como névoa de água, ozônio e atmosfera externa. Como a maioria dos elastômeros termoplásticos (TPE), ele se degradará sob a ação da luz ultravioleta (a luz ultravioleta abaixo de 310nm é um fator importante na degradação). Portanto, para aplicações externas ou produtos expostos à luz solar, devem ser adicionados à fórmula aditivos de proteção contra luz ultravioleta, incluindo negro de fumo e vários pigmentos ou outros materiais de proteção. Antioxidantes fenólicos e agentes de proteção contra luz ultravioleta do tipo benzotriazol podem ser usados ​​juntos para prevenir eficazmente o envelhecimento da luz ultravioleta.

● Alta resiliência

A aplicação de materiais TPEE nas molas pode fazer com que as molas tenham uma longa vida útil e ajudar os trens a dar partida, acelerar, desacelerar e parar suavemente. Ao contrário das molas metálicas, ela não enferruja, não se deteriora sob condições ambientais naturais nem causa ruptura e perda elástica. Comparado com materiais de borracha, possui maior reutilização e pode manter boa elasticidade.

●Processamento e moldagem

O TPEE possui excelente estabilidade de fusão e termoplasticidade suficiente, por isso possui boa processabilidade e pode ser processado por diversas técnicas de processamento de termoplásticos, como extrusão, injeção, moldagem por sopro, rotomoldagem e fundição por fusão. Em baixas taxas de cisalhamento, a viscosidade do fundido TPEE é insensível à taxa de cisalhamento, enquanto em altas taxas de cisalhamento, a viscosidade do fundido diminui à medida que a taxa de cisalhamento aumenta. Como o fundido TPEE é muito sensível à temperatura, a viscosidade do fundido muda várias a dezenas de vezes dentro de uma faixa de 10 graus, portanto a temperatura deve ser rigorosamente controlada durante a moldagem.

Conclusão

Atualmente, não existe um nome unificado para elastômeros termoplásticos. É costume usar abreviaturas em inglês. Por uma questão de uniformidade, todos são chamados de TPE ou elastômero termoplástico.

(1) TPE=TPR, que é o termo geral para todos os elastômeros termoplásticos e borrachas termoplásticas. Na China, representa elastômeros de estireno;

(2) Nos Estados Unidos, Taiwan e outras regiões, os elastômeros de estireno TPE (matriz SBS, SEBS, SIS) e a borracha vulcanizada dinamicamente TPV (EPDM + PP-X) não são classificados e são coletivamente denominados TPR.

(3) Os elastômeros EPDM + PP pertencem aos elastômeros de poliolefina, ou seja, TPV e TPO são o mesmo conceito;

(4) Diferenças entre elastômeros de poliolefina TPV/TPO: a. Pontos comuns: TPO e TPV são ambos feitos de EPDM (elastômero de poliolefina) + PP. b. Diferenças: Elastômero termoplástico TPO-poliolefina; Borracha de elastômero termoplástico vulcanizada dinamicamente TPV; O TPO é uma mistura física simples (parcialmente vulcanizada, baixo grau de reticulação) e o TPV é totalmente vulcanizado (segmentado em nível de mícron dinâmico totalmente vulcanizado, com um grau muito alto de reticulação).

(5) TPU: resistente ao desgaste, grande elasticidade; pouca elasticidade, não resistente a ácidos, álcalis e óleo. TPV: resistente a ácidos, álcalis, óleo, intempéries e altas temperaturas, resistência UV, melhor elasticidade; trecho pobre. TPE/TPR: desempenho medíocre em todos os aspectos, preço unitário mais barato.