ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ

Термоэластопласт (ТЭП) — материал, его свойства и применение

ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ

Термоэластопласт (ТЭП, англ.

TPE) или термопластичный каучук — полимерная смесь или соединение, которое при температуре плавления проявляет термопластичный характер, который позволяет его формовать в готовое изделие и которое  в пределах его расчетного температурного диапазона обладает характеристиками эластомеров без сшивания в процессе изготовления. Этот процесс является обратимым, и изделия из TPE можно перерабатывать и переделывать.

История термопластичных эластомеров/каучуков (TPR / TPE)

Первый термопластичный эластомер стал доступен в 1959 году, и с тех пор появилось множество новых вариантов таких материалов.

Существует шесть основных групп TPE, которые доступны коммерчески: стирольные блок-сополимеры (TPE-S), полиолефиновые смеси (TPE-O), эластомерные сплавы, термопластичные полиуретаны (TPE-U), термопластичные сополиэфиры (TPE-E) и термопластичные полиамиды (TPE-A).

Cвойства ТЭП

Несмотря на то, что ТЭП является термопластичным, он обладает эластичностью, аналогичной эластичности сшитого каучука. Ключевым индикатором является их мягкость или твердость, измеренная по шкале дюрометра Шора.

Подобно сшитому каучуку, ТЭП доступны в виде очень мягких гелевых материалов от 20 Shore OO до 90 Shore A, после чего они входят в шкалу Shore D и могут быть произведены с целью получения значения твердости до 85 Shore D, которая обозначает очень твердый материал.

Конструкторы все чаще используют ТЭП из-за значительной экономии затрат, потому что их можно обрабатывать на оборудовании для переработки пластмасс. Обычный каучук, как натуральный, так и синтетический, представляет собой термореактивный материал, который должен подвергаться химической реакции сшивания во время формования или экструзии, обычно называемой вулканизацией.

Благодаря этому процессу ТЭП обычно не обрабатывается в стандартном оборудовании для термопластов. Время, необходимое для завершения реакции вулканизации, зависит от многих факторов, однако в основном, это где-то между 1 минутой и несколькими часами.

С другой стороны, термопластичные формовочные и экструзионные процессы, используемые для ТЭП, избегают стадии поперечной сшивки и могут достигать очень быстрых циклов, которые могут составлять всего 20 секунд. Для защиты окружающей среды затраты на издержки требуют, чтобы все больше и больше материалов подлежало переработке.

Отходы от обработки ТЭП, отбракованные детали или продукты конечного использования можно легко перерабатывать, тогда как большинство термореактивных эластомеров заканчивают свою жизнь на полигоне.

Дополнительные преимущества по сравнению с термореактивной резиной, обеспечиваемые ТЭП, включают отличную цветоустойчивость и меньшую плотность.

Вот почему ТЭП являются одними из самых быстрорастущих сегментов пластмасс:

  • ТЭП — уникальный класс технических материалов, сочетающий внешний вид, упругость и эластичность обычной термореактивной резины и эффективность обработки пластмасс.
  • Перерабатываемость расплавленного ТЭП делает его очень подходящим для литья под давлением и экструзии с большими объемами. Его можно также утилизировать и перерабатывать.
  • Как эластомеры, ТЭП обладает высокой эластичностью.

Основные показатели

  • Отличная износостойкость при изгибе
  • Хорошие электрические свойства
  • орошая стойкость к разрыву и истиранию.
  • Устойчивость к низким и высоким температурам от -30 до + 140 ° С
  • Высокая стойкость к ударам
  • Низкий удельный вес
  • Отличная стойкость к химикатам и атмосферному воздействию
  • Совместная инъекция и совместная экструзия с полиолефинами и некоторыми инженерными пластмассами
  • Возможность окраски в любой цвет

Виды ТЭП (TPE)

Существует шесть основных групп ТЭП (TPE), доступных в продаже, и они перечислены в приблизительно возрастающем ценовом порядке:

  1. Стирольные блок-сополимеры (SBS,TPE-S) основаны на двухфазных блок-сополимерах с твердыми и мягкими сегментами. Блоки стирольных концов обеспечивают термопластичные свойства, а бутадиеновые средние блоки обеспечивают эластомерные свойства. SBS, вероятно, имеет самый большой объем производства, и обычно используется в обуви, адгезивах, модификации битума, уплотнениях и рукоятках с более низкой спецификацией, где устойчивость к химическим веществам и старение имеют низкий приоритет. SBS при гидрировании превращается в SEBS, так как устранение связей C = C в бутадиеновом компоненте приводит к получению промежуточного блока этилена и бутилена, поэтому используется аббревиатура SEBS. SEBS характеризуется значительно улучшенной термостойкостью, механическими свойствами и химической стойкостью.
  2. Термопластичные полиолефины (TPE-O или TPO). Эти материалы представляют собой смеси полипропилена (PP) и несшитого EPDM-каучука, в некоторых случаях присутствует низкая степень поперечной сшивки для повышения свойств терморезистентности и сжатия. Они используются в применениях, где требуется повышенная ударная вязкость по сравнению со стандартными сополимерами полипропилена, например, в автомобильных бамперах и приборных панелях. Свойства ограничены верхним пределом шкалы твердости, обычно 80 Shore A, и ограниченными эластомерными свойствами.
  3. Термопластические вулканизаты (TPE-V или TPV). Эти материалы являются следующим шагом по показателям от TPE-O. Это также соединения из полипропилена и EPDM, однако они динамически вулканизированы на стадии смешения. Данный материал стал хорошим заменителем EPDM в автомобильных уплотнениях, уплотнениях труб и других применений, где требуется термостойкость до 120 C. Значения твердости по Шору обычно составляют от 45 А до 45 D. В настоящее время внедряется ряд новых TPE-V, называемых «Super TPVs», которые основаны на инженерных пластмассах, смешанных с высокоэффективными эластомерами, которые могут обеспечить значительно улучшенную тепловую и химическую стойкость.
  4. Термопластичные полиуретаны (TPE-U или TPU). Эти материалы могут быть основаны на полиэфирных или полиэфир-уретановых типах и используются в тех случаях, когда изделие требует отличной прочности на разрыв, стойкости к истиранию и износостойкости. Примеры включают подошвы для обуви, промышленные ремни, лыжные ботинки, а также проволоку и кабель. Твердость ограничивается верхним краем шкалы Shore A, обычно 80 Shore A.
  5. Термопластичные сополиэфиры (TPE-E или COPE или TEEE) используются там, где требуется повышенная химическая стойкость и термостойкость до 140 С. Они также обладают хорошей устойчивостью к усталости и прочности на разрыв и поэтому используются в автомобильных применениях, а также для производства промышленных шлангов. Верхний предел твердости по Шору между 85А и 75D.
  6. Термопластические полиэфирные блок-амиды (TPE-A). Эти продукты обладают хорошей термостойкостью, имеют хорошую химическую стойкость и склеивание с полиамидными пластмассами. Их применения включают кабельные оболочки и аэрокосмические компоненты.

Из-за широкого спектра ТЭП и постоянно расширяющихся применений крайне важно, чтобы инженеры и конструкторы изделий, использующих ТЭП, оставались в курсе последних новшеств от поставщиков отрасли. Ниже приведен список показателей, которых можно достичь с помощью материалов TPE.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Прочность на растяжение 0,5 — 2,4 Н / мм²

Ударная вязкость с прорезом Без разрыва Кг/ м²

Тепловой коэффициент расширения 130 x 10-6

Макс. Температура использования до 140 C

Плотность 0,91 — 1,3 г / см3

УСТОЙЧИВОСТЬ К ХИМИКАТАМ

Разбавленная кислота 

Разбавленные щелочи

Масла и смазки

Алифатические углеводороды

Ароматические углеводороды

Галогенированные углеводороды

Спирты

* плохая   ** умеренная   *** хорошая   **** очень хорошая

ПредыдущаяСледующая

Источник: https://kauchuk.com.ua/tpe-material/

Термоэластопласты ТЭП

ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ

ТЭП, или ТПЕ – это класс материалов, который предназначен для замены силикона, резины, вулканизированных пластиков и т.д. Аббревиатура расшифровывается, как термоэластопласт, или термопластичный эластомер.

За границей этот материал обозначается как TPEL, TPE, TE, TR, и в Европе он используется уже давно.

Особую популярность завоевал у производителей окон и дверей, так как из него изготавливают высококачественные уплотнители.

Термоэластопласты (ТЭП) являются самой быстроразвивающейся областью полимерной промышленности, спрос на них растет с завидным постоянством. Это материалы, сочетающие свойства вулканизованных каучуков со свойствами термопластов. 

ТРЕ могут перерабатываться, как пластмассы, на стандартном оборудовании методами формования, экструзии, литья под давлением с малыми технологическими потерями.

При этом благодаря отсутствию необходимости в вулканизации создается возможность многократной повторной переработки отходов при изготовлении изделий, то есть обрезки и брак изделий перерабатываются в сырье без потерь в качестве и количестве.

Области применения разнообразны. Это автомобильная, кабельная, электротехническая, резиновая, полимерная промышленность, товары народного потребления и другое.

Стройматериалы (уплотнители, в том числе для окон, гибкие кровли, асфальт), детали автомобилей (уплотнители окон, бамперы, детали интерьера), медицинские материалы (системы хранения и переливания крови), инструменты (эластичные ручки, противоударные элементы), обувь (подошва), предметы гигиены (зубные щетки, бритвенные наборы), бытовая техника (корпусы видеокамер, фотоаппаратов) и детские атрибуты (соски и игрушки) — все эти необходимые товары сегодня изготавливаются из ТЭП. 

Широкое применение термоэластопластов (ТЭП) обусловлено особенностью их свойств по сравнению с другими пластиками. Так вулканизированные резины имеют ряд недостатков, к которым относятся низкая технологичность, низкая термостабильность и  ограниченный срок эксплуатации. При этом термопластичные эластомеры отличаются такими свойствами, как:

  • Мягкость и упругость
  • Высокая технологичность и возможность вторичной переработки
  • Высокая эластичность при низких температурах
  • Термическая и климатическая стойкость
  • Длительный эксплуатационный период
  • Нетоксичность
  • Стойкость к слабым кислотам, растворам щелочей и солей, спиртам, воде, атмосферным воздействиям.
  • ТЭП — хороший диэлектрик, из неги изготавливаются электрические кабели, шнуры и другие изоляторы.

«Зеленые» любят ТРЕ за то, что он 100% перерабатывается, не содержит хлор и серу. Новые термоэластопласты не содержат свинцовых стабилизаторов и других тяжелых металлов. Другим положительным свойством, с точки зрения экологии, является пониженная миграция пластификатора.

Переработка:

Материал перерабатывается литьем под давлением при температуре 170-250С, экструзией, вакуумным прессованием  и выдувным формованием. Перед переработкой рекомендуется высушивать материал. Уровень влаги необходимо поддерживать не выше 0,1%.

Преимущества изделий из ТЭП: 

  • Превосходная озоно — и UV-стойкость; 
  • Высокая эластичность даже при морозе 60 °С;
  • Высокая прочность и устойчивость к растяжениям; 
  • Однородная структура;
  • Высокая долговечность — более 30 лет; 
  • Собственный светлый цвет позволяет выпускать изделия разного цвета путем добавления красителей; 
  • Устойчивость к большинству химикатов; 
  • Не требуют специального ухода и замены; 

Изменяя рецептуры термоэластопластов, можно регулировать их основные физикомеханические свойства и потребительские свойства изделий: твёрдость, эластичность, маслобензостойкость, морозостойкость, огнестойкость, цвет. 

Но важнее всего то, что именно свойства ТЭП гарантируют функционирование изделий без потери эксплуатационных свойств в течение долгих лет в условиях воздействия постоянно меняющихся атмосферных факторов (мороз и жара, высокая и низкая влажность и пр.).

Термоэластопласты подразделяют на несколько видов в зависимости от того, какой компонент лежит в их основе:

  • Стирольные ТЭПы — в качестве основного компонента применяются стирольные каучуки;
  • Полиолефиновые ТЭПы — в качестве основного компонента используются EPDM каучуки;
  • Полиуретановые ТЭПы, у которых основным компонентом является полиуретан;
  • Полиэфирные ТЭПы, при производстве которых применяют полиэфир;
  • На основе ПВХ.

Основные компоненты определяют характеристики, а также область их применения.

При этом главным нормировочным показателем марки ТЭП можно назвать твёрдость: обычно она находится в пределах от 25 по Шору А до 60 по Шору D.

Вне зависимости от типа, все они отличаются устойчивостью в широком интервале температур, при этом в некоторых случаях они даже превосходят по данным характеристикам синтетические и натуральные каучуки.

Также как и каучуки, они позволяют вводить в свой состав различные минеральные наполнители или стабилизаторы с пластификаторами. Это позволяет регулировать свойства термоэластопластов. Они могут обладать:

  1. Хорошей механической прочностью;
  2. Высокими способностями к противодействию УФ-излучению, озону или влаге;
  3. Высокой атмосферостойкостью;
  4. Хорошей стойкостью к химическому воздействию, а также высокой бензо — и маслостойкостью;
  5. Отличной гибкостью, а также ударной вязкостью при высоких и низких температурах;
  6. Высокой износостойкостью;
  7. Улучшенными свойствами при низких температурах;
  8. Долговечностью;
  9. Стойкостью к ударам;
  10. Эластичностью;
  11. Высокой стойкостью к усталостным деформациям 

Помимо этого термоэластопласты обладают способностью со временем улучшать свои прочностные показатели, в отличие от резин, которые теряют эластичность, становятся хрупкими и ломкими.

В компании Симплекс (основные склады которой находятся в городах: Москва, Санкт-Петербург. Нижний Новгород, Казань, Новосибирск, Екатеринбург, Краснодар, Ростов-на-Дону, Уфа, Ставрополь) Вы сможете получить консультацию опытного технического специалиста, который поможет подобрать максимально подходящую потребностям Вашего производства марку ТЭП. 

Вы также можете воспользоваться возможностью разработки марки ТЭП конкретно под специфические нужды и проекты Вашей компании.

В условиях современной лаборатории рецептура может быть доработана по Вашим индивидуальным требованиям.

Источник: https://www.simplexnn.ru/polymers/thermoplastic-elastomers-tep

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть