Термопластичный каучук что это: Термоэластопласт (ТЭП) — материал, его свойства и применение

Содержание

Термоэластопласт (ТЭП) — материал, его свойства и применение

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

 

Термоэластопласт что это за материал

Подошва – один из самых важных элементов обуви, предохраняющий ее от износа и определяющий срок ее службы. Во время эксплуатации подошва подвергается различным деформациям, истиранию и интенсивному механическому воздействию. Поэтому материалы, используемые при создании нижней части обуви, должны быть качественными и прочными. На сегодняшний день подошву производят из синтетических и натуральных материалов. Чаще всего применяются резина, кожа, каучук, ПВХ и ТЭП – принципиально новый материал под названием «термоэластопласт». Именно о последнем варианте и пойдет речь в этой статье.

Что представляют собой ТЭП-подошвы

Тэрмоэластопласт сочетает в себе термопластические свойства термопластов (может перерабатываться литьевым способом, обладает высокой текучестью в расплавленном состоянии) и эластичные свойства каучуков (высокая морозостойкость и способность к высокоэластическим деформациям). ТЭП-подошвы лишены недостатков подошв из ПВХ из резины, что делает их очень популярными.

Уникальные физико-механические свойства термоэластопласта обусловлены его строением. Подошва, изготовленная из этого материала, имеет несколько слоев: наружные являются монолитными, а внутренние – пористыми. Благодаря наличию наружного монолитного слоя, истираемость ТЭП-подошв от их плотности не зависит. Этим они выгодно отличаются от пористых резиновых подошв.

Плюсы

Подошвы из термоэластопласта имеют немалое количество преимуществ.

  • Гибкие. Они хорошо сгибаются и легко принимают первоначальную форму, не сковывают естественных движений ступни и обеспечивают комфортное передвижение по любой поверхности.
  • Морозоустойчивые. Термопластичный эластомер хорошо ведет себя на морозе (не расслаивается и не трескается), что позволяет использовать его в производстве обуви для зимней рыбалки и охоты, детских валенок и т.д. Производители утверждают, что ТЭП способен выдерживать температуры до минус 40 градусов по Цельсию.
  • Долговечные, износостойкие. По показателям истираемости ТЭП превосходит некоторые резины и многие термопласты. ТЭП-подошвы выдерживают многократные деформации при изгибах и сжатиях.
  • Безопасные. ТЭП-подошва смягчает ударные нагрузки, приходящиеся на позвоночник, обеспечивает повышенную устойчивость на неровных поверхностях.
  • Легкие. За счет того, что внутренние слои в ТЭП-подошве являются пористыми, общий вес обуви снижается, а ноги меньше устают во время ходьбы.
  • Теплосберегающие. Этот материал хорошо сохраняет тепло, поэтому ноги не замерзнут и не промокнут.
  • Устойчивые. Как правило, ТЭП-подошву оснащают рельефным протектором, что делает ее устойчивой и безопасной. Протектор обеспечивает отличное сцепление и снижает вероятность получения травм в холодное время года.
  • Недорогие. Термоэластопласт относится к числу доступных материалов, что отражается в цене: купить обувь с ТЭП-подошвой может каждый.

Минусы

Поговаривают, что при очень низких и высоких температурах термоэластопласт теряет свои свойства. Вот почему его редко используют в производстве спецобуви.

Таким образом, подошвы из ТЭП – оптимальное решение для повседневной обуви. Они отличаются эластичностью, износостойкостью, устойчивостью к морозам, небольшим весом и, что самое главное, доступностью. ТЭП-подошва защитит ноги от холода и влаги, сделает прогулки на свежем воздухе комфортными и приятными.

  • Светящиеся шнурки для обуви
  • Ортопедические стельки при плоскостопии
  • Меховые унты

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

Подошва — самый важный элемент обуви, который предохраняет ее от преждевременного износа и определяет срок службы пары в целом. Именно поэтому материалы, используемые для изготовления этой детали, должны обладать высокой износоустойчивостью. На сегодняшний день при производстве обуви применяются резина, каучук, но наибольшей популярностью пользуется подошва ТЭП, что расшифровывается как термоэластопласт. Чем эта разновидность отличается от всех прочих аналогов, есть ли у нее слабые стороны, а также на какие подвиды подразделяется изделие, стоит разобраться заранее, еще на этапе подбора новой пары туфель, сапог или ботинок.

Что собой представляет

Производство материалов для изготовления обуви и ее ремонта не стоит на месте. Относительно недавно в массовом выпуске встречались только обычные виды подошвы из резины. С появлением новых возможностей для литья пластичных изделий было откалибровано и оттестировано большое количество составов. Лучше всего себя показала подошва из термоэластопласта.

ТЭП — материал, сочетающий в себе характеристики каучука и термопласта. Свойства последнего увеличивают текучесть материала в расплавленном состоянии, позволяя изготавливать основание для обуви литьевым методом. Резина для подошвы такого отлива отличается долговечностью, гибкостью, легкостью. Состав не рвется и не трескается при повышенных нагрузках. Этот тип подошвы для обуви также сочетает в себе характеристики каучука, поэтому он эластичен и устойчив к морозу. Совокупность всех характеристик лишает материал тех недостатков, которые есть в резине и ПВХ. Последний и вовсе не выдерживает деформаций и неустойчив к низким температурам.

Уникальное физико-механическое свойство заключается в самом строении ТЭП. Структура подошвы из термоэластопласта представляет собой совокупность двух слоев:

  • наружный — монолитный, обеспечивающий износоустойчивость;
  • внутренний — пористый, сохраняющий тепло.

В отличие от подошв из обычной резины, прочность и твердость ТЭП не зависят от плотности материала. Обувная продукция с такой основой недорогая, практичная и легкая. Если брать в расчет самые распространенные типы или виды подошвы, чаще всего именно ТЭП применяют при изготовлении повседневной обуви для всех сезонов. Резиновые или варианты из ПВХ сейчас встречаются все чаще в комплекте со спецодеждой. А вот кожаные или рантовые основы — это отдельная тематика, потому как ботинки и туфли из натуральных материалов стоят в десятки раз дороже товаров широкого потребления.

Обувная кожа на рантовой подошве хорошо носится несколько десятков лет, но такой материал очень дорогой, в то же время бюджетный ТЭП — это гарантия защиты ног от «химии» на дорогах, чего не может обеспечить сырье натурального происхождения.

Преимущества и недостатки

Если рассматривать основные преимущества популярной подошвы на основе полимеров, список будет выглядеть следующим образом:

  1. Сохраняет эластичность даже при самой высокой температуре. ТЭП не трескается, не сохнет на солнце, выцветает очень долго, деформируется только при истирании об асфальт.
  2. Защищает ноги от холода. Термостойкий материал устойчив к умеренным морозам, хорошо сохраняет тепло. За счет высокого коэффициента трения с поверхностью в обуви на такой основе можно спокойно передвигаться по гололеду.
  3. Подошву из ТЭП не разъедают кислоты, щелочи и природная органика. Это весомое преимущество для жителей крупных городов, где зимой дороги посыпаются не только промышленной солью.
  4. Полимер имеет небольшой вес, благодаря чему обувь на подошве из термоэластопласта довольно легкая. Даже при длительной ходьбе на ТЭП-основе ноги не устают, а нагрузка на суставы и позвоночник человека сводится к минимуму.
  5. Термоэластопласт экологически безопасен, поддается переработке.
  6. ТЭП-подошва для обуви имеет высокую сопротивляемость к разрывам. Материал выдержит даже самые агрессивные условия внешней среды, а потому отлично подходит для походов по гористой местности.
  7. Благодаря пористой структуре ТЭП-подошва обладает амортизирующим эффектом.
  8. За счет минимальной себестоимости сырья пара обуви на резиновой подошве и каучуке стоит недорого, но при этом довольно практична.

К сожалению, идеального материала не бывает, вот и у ТЭП-отливок есть плюсы и минусы. Последние ярко выражаются в пределах по перегреву или переохлаждению. Да, этот материал подошвы не испортится при +50 градусах, но если наступить на разогретый асфальт в летний зной, то протектор может потерять заводской рисунок. Аналогично с морозом — для зимы ниже -45 градусов обычный термоэластопласт не подходит, подошва может треснуть при изгибе, если не рассчитана на экстремальные температуры. Именно поэтому ТЭП-основа не подходит для производства спецобуви.

Один из недостатков подошвы из термоэластопласта — неприглядный внешний вид, из-за этого она не используется при изготовлении модельной обуви.

Разновидности

Разбираясь, что такое термопластичная резина, нелишним будет рассмотреть разновидности такого материала, поскольку обычная ТЭП-подошва подходит далеко не для каждой обуви. Например, состав для основы летних, демисезонных или зимних моделей будет несколько отличаться.

В момент приобретения новой обуви ТЭП на подошве очень устойчив, но через несколько месяцев активного использования случается так, что протектор теряет свои свойства, а сама подметка начинает постепенно истираться — ее заводская структура нарушается. Такие изменения говорят о том, что применимая при производстве термопластичная резина предназначена для эксплуатации в других погодных условиях.

Для зимы

Главные критерии при выборе зимней обуви — безопасность и способность сохранять тепло. Подошва ТЭП, используемая для изготовления таких изделий, имеет рельефный протектор, практически не скользит. Хорошее сцепление с поверхностью обеспечивает безопасность даже при сильном гололеде. В составе морозостойких подошв из термоэластопласта доминирует стирольный каучук, увеличивающий прочность и устойчивость к низким температурам. Благодаря добавлению минеральных наполнителей и стабилизаторов основа сохраняет хорошую эластичность даже при сильном морозе.

Летняя и демисезонная

При выборе обуви на теплое время года предпочтение отдается удобным и износостойким моделям. Приобретаемая пара должна быть устойчива к истиранию об асфальтовое покрытие, а также не сковывать движений ступни во время ходьбы. Полимерная основа обуви для лета и межсезонья — это обычная производная из классического состава указанных элементов, характеристика которых дана выше. Классическая подошва ТЭП отлично подходит для длительных прогулок, поскольку предусматривает небольшой вес и способность к амортизации.

Зачастую пользователи путают подошвы из ЭВА и термоэластопласта. На самом деле этиленвинилацетат по своему составу ближе к ПВХ, хотя обладает некоторыми свойствами ТЭП. Эвапласт или вырубная подошва имеет пористую структуру и чаще всего используется для изготовления пляжной обуви.

Комбинированная

Благодаря тому, что термоэластопласты позволяют вводить в свой состав различные добавочные вещества, производятся так называемые комбинированные подошвы. Чаще всего такие заготовки содержат в себе смесь эластопластомера с полиуретаном и маркируются как ТЭП/ПУ. Комбинированная подошва считается более ценной, поскольку совмещает в себе свойства нескольких материалов. От каучуковых заготовок, обладающих хорошей пластичностью, ее отличает многообразие оттенков, а цвет материала не выгорает, не блекнет со временем. Именно поэтому ТЭП/ПУ очень часто применяется при производстве детской обуви.

Особенности подошвы для детской обуви

Детские ноги больше всего нуждаются в безопасности и комфорте, ведь за время активных игр малыш может набегать немало километров, а его неокрепшие кости и суставы еще нуждаются в поддержке. Именно поэтому многих родителей волнует вопрос о том, сможет ли бюджетный ТЭП обеспечить ребенку комфорт, не навредив его здоровью.

  1. Термоэластопласт отличается гибкостью и легкостью, поэтому не способствует дополнительной нагрузке на развивающуюся костно-мышечную систему. Стопа ребенка в такой обуви чувствует себя комфортно, поскольку может без помех двигаться, а амортизирующий эффект защищает не полностью сформировавшиеся суставы.
  2. ТЭП считается экологически чистым материалом и не вызывает аллергических реакций.
  3. Материал обладает высокой износостойкостью, поэтому обувь на такой подошве способна прослужить несколько сезонов даже при активных нагрузках, что тоже является значимым преимуществом при выборе детских ботиночек или туфель.

Резиновая подошва уступает ТЭП по нескольким показателям: она более тяжелая, но менее прочная. Такое основание часто приходит в негодность уже после нескольких месяцев активного использования. Кроме того, модели на резиновой подошве стоят дороже за счет более высокой себестоимости материала. А вот подошва ЭВА, более схожая по свойствам с ТЭП, нередко составляет конкуренцию аналогичным изделиям из термоэластопласта.

Видео



Каучуковая обувная подошва

 

 Если вы увидели это словосочетание в описании обуви в интернет — магазинах или в «просветительских» текстах, то рекомендуем с осторожностью и скепсисом отнестись к такой информации. И сто раз подумать, прежде чем отдавать свои деньги ленивым и самоуверенным недоучкам, использующим термин «каучуковый» где попало и совершенно непонимающим, что конкретно он означает. Распространённое в обувном мире словосочетание «каучуковая подошва» — пример удручающей глупости, безграмотности и невежества. Большинства модных блогеров, копирайтеров, рекламщиков, маркетологов, журналистов и прочих неспособных к обучению «гуманитариев» с завышенной самооценкой.

 Каучуковых подошв в мире не существует, и существовать не может.

 

 Ибо каучук любого происхождения — как натуральный, так и его синтетические разновидности, представляет собой вязкую, липкую и дурно пахнущую массу консистенцией от желе до гудрона. Все каучуки очень непрочны и не держат форму, под самым слабым давлением расползаются в стороны. Каучуки — лишь один из видов сырья для подошв, они даже не полуфабрикаты. Подошвы хорошего качества производят из совершенно других материалов, синтезированных в результате сложных термохимических превращений смесей каучуков и других сырьевых компонентов — серы, технического углерода, оксидов металлов 1 и 2 групп периодической системы и множества других. В результате нескольких взаимосвязанных химических реакций эти смеси превращаются в резины, прочие эластомеры, туниты, сополимеры, термоэластопласты (ТЭП) и иные готовые материалы для подошв, подробности — ЗДЕСЬ. Их определённо нельзя называть каучуками. Аналогично тесто превращается в хлеб и перестаёт быть тестом.

 В большинстве случаев некомпетентные писаки называют «каучуковыми» подошвы из чистого обувного полиуретана, они светлого (от бежевого до рыжего) цвета и весьма гибкие и пружинистые. Такие подошвы, к примеру, часто используются в трекинговых ботинках — «тимберлендах» и схожей с ними «походной» обуви. Исходя из фантазийных представлений интернет — болтунов именно так и выглядит воображаемый ими «замечательный и восхитительный во всех отношениях» каучук. А слово «полиуретан» слишком длинное, нудное и «научное», чтобы его запоминать и использовать. При этом в составе полиуретановых подошв реального (натурального или синтетического) КАУЧУКА НЕТ СОВСЕМ, даже в незначительных количествах. Но клавиатурных «попугайчиков» правдой не переубедишь. Ленивые и слабоумные «гении маркетинга и копирайтинга» привыкли переписывать друг у друга абсолютную чушь, даже не пытаясь «прогуглить» её на достоверность. Поэтому в каждом втором «легендарном и трендовом хипстерском проекте» можно наткнуться на смешной бред про «исключительную эластичность натурального каучука» или типа того. И только по причине тотальной невежественности «юристо-экономисто-эколого-социологов» покупатели лишены «счастья» приобретать обувь на подошвах из серы, цинковых и/или титановых белил и прочих сырьевых ингредиентов, ничем по сути от каучуков не отличающихся. ©

Термопластичные вулканизаты | ПластЭксперт — все о пластиках и полимерах

Термопластичные вулканизаты (ТПВ) завоевали признание сразу после их появления в 1981 г. Эти материалы имеют технологические характеристики переработки, типичные для термопластов, и функциональные свойства обычного термореактивного каучука; отсюда их название: «термопластичные вулканизаты». ТПВ являются особым классом термопластичных эластомеров (ТПЭ), образующихся в результате взаимоусиливающегося взаимодействия в полимерных смесях эластомер-термопласт и проявляющих лучшие свойства, чем простые смеси. Это взаимодействие лучше всего иллюстрируется динамической вулканизацией, при которой эластомер вулканизуется, в основном, под действием динамического сдвига с образованием мелких, вулканизованных частиц каучука в матрице из термопластичного полимера. Эластомерные продукты затем перерабатываются во множество конечных изделий с помощью быстрой технологии для термопластов. Процесс динамической вулканизации был впервые открыт Гесслером при попытке улучшить ударные свойства ПП посредством частичной вулканизации галоген-бутилового каучука оксидом цинка. Первое промышленное применение было, однако, основано на патенте Фишера, при котором динамическая частичная вулканизация ЭПДМ в полипропиленовой матрице была выполнена путем ограничения количества пероксида для поддержания обрабатываемости смеси, присущей термопласту. Значительное улучшение свойств этих смесей было достигнуто Кораном путем полной вулканизации каучуковой фазы при динамическом сдвиге без ухудшения термопластичности смеси. Это открытие было впоследствии развито Абду-Сабетом с помощью использования отобранных агентов вулканизации с целью улучшения эластомерных свойств и характеристик течения, что способствовало коммерческому успеху технологии динамической вулканизации (например, термопластичный каучук Santoprene). Успешная продажа этих патентованных продуктов привела к значительному интересу и росту числа патентов и публикаций, которое с 1980 г. превысило 500 названий. Одно из преимуществ продуктов новой технологии над эластомерными блок-сополимерами состоит в том, что они производятся из смесей существующих полимеров с помощью низкозатратных процессов. Это резко отличается от обычного процесса разработки новых материалов, требующих крупных капиталовложений; эти технологии также отвечают требованиям по защите окружающей среды и требованиям, предъявляемым к крупным агрегатам для полимеризации. Другие преимущества технологии ТПВ над блок-сополимерами как источником термопластичных эластомеров лежат в области высоких рабочих температур, стойкости к жидким углеводородам и стойкости к компрессионному проседанию.  

Характерные свойства термопластичных вулканизатов

Совместимость

Существует большое разнообразие коммерчески доступных каучуков и пластиков, которые можно использовать для составления смесей. Однако лишь немногие из них имеют технологическое значение, поскольку большинство полимеров несовместимо друг с другом, по крайней мере, в технологическом смысле — иначе говоря, полимеры взаимонерастворимы. Как правило, значимые материалы являются композициями из более или менее термодинамически совместимых полимеров, способных сформировать тонкую гетерофазную морфологию (например, углеводородные каучуки и пластики). Этот принцип хорошо иллюстрируется смесями этиленпропиленовых каучуков (с диеновым мономером) и изотактического полипропилена. В расплавленном и статическом состоянии каучуковая фаза коалесцирует в агломераты. Строго термодинамически, несовместимые полимеры не смешиваются в расплаве, и они выглядят неоднородными даже на взгляд. В таких случаях для приготовления полезной смеси необходим компатибилизатор. Приемы улучшения свойств и, следовательно, полезности таких смесей называются «технологической компатибилизацией». Эти приемы обычно не делают смеси совместимыми в термодинамическом смысле, хотя они способствуют образованию в смесях морфологии тонких дисперсных фаз. С другой стороны, взаимно растворимые или термодинамически совместимые полимеры генерируют однофазную морфологию, которая не ведет к появлению полезных ТПВ. Смеси с однофазной морфологией, в лучшем случае, вулканизуются частично. Основы динамической вулканизации можно проиллюстрировать на смесях полиолефинов, которые описываются как технологически совместимые. Эти смеси лучше всего представляют смеси ЭПДМ–полипропилен.  

Степень вулканизации

Коран продемонстрировал благоприятное влияние полной вулканизации над частичной динамической вулканизацией. Плотности сшивания определялись из измерений набухания растворителем по уравнению Флори–Ренера при прессовой вулканизации одного ЭПДМ при условиях, подобных динамической вулканизации. Влияние ПП на плотность сшивания при динамической вулканизации было очень незначительным, если вообще имело место. Полная вулканизация фазы каучука ведет к существенному улучшению механических свойств смеси как при комнатной температуре, так и (что более важно) при 100 °C. Значительное улучшение можно также видеть по сопротивлению проникновения масла. Эластомерное восстановление, как показывают измерения на растяжение и сжатие, также резко улучшается. Степень вулканизации также можно определить по количеству сшитого каучука. Такое измерение обычно выполняется серией экстракций, с помощью которых количественно выделяется сшитый и несшитый каучук в композиции. Вычисления легко выполнить, если известны состав ТПВ и растворимость различных компонентов в растворителях. Обычно считается, что если плотность сшивок выше 7×10–5 моль/см3 и/или если эластомер вулканизован, по крайней мере, на 97%, то достигнута полная вулканизация. ЭПДМ, имеющий очень широкое молекулярно-весовое распределение из-за наличия сильно низкомолекулярных концов, не проявляет значительного улучшения прочности на разрыв из-за того, что низкомолекулярные концы не создают эффективно трехмерную сетку.

 

Типы агентов вулканизации

Для вулканизации каучука исследователи располагают широким выбором вулканизующих агентов и ускорителей или замедлителей, из которых можно сделать выбор в зависимости от типа каучука. Наиболее хорошо изученной процедурой вулканизации является серная система ввиду ее доминирующего положения в производстве автомобильных шин. При динамической вулканизации первым агентом вулканизации был использованный Гесслером оксид цинка с галобутилкаучуком. Фишер регулировал степень вулканизации, ограничивая количества пероксида в ЭПДМ. Коран в большинстве экспериментов применял серную вулканизацию. Главным недостатком последнего агента вулканизации было появление неприятного серного запаха. С другой стороны, использование пероксида с полиолефином как пластической фазы ведет к нежелательным побочным реакциям из-за генерации свободных радикалов. В случае полиэтилена пероксирадикалы сшивают полиэтилен, создавая очень вязкий продукт, который трудно перерабатывать. В случае полипропилена свободные пероксирадикалы отнимают водород у полиолефиновой цепи, создавая более стабильные третичные свободные радикалы с разрывом цепи. Деструкция ПП ведет к утрате свойств. Этот эффект может быть уменьшен добавлением других ингредиентов, например, ПИБ (полиизобутилен), который деструктирует в первую очередь, защищая, таким образом, пластическую фазу. Абду-Сабет и Фат показали, что этот недостаток может быть преодолен использованием фенольных вулканизующих агентов для сшивания фазы ЭПДМ. Была не только исключена проблема деструкции ПП, но было достигнуто улучшение стойкости к остаточной деформации при сжатии и стойкости к маслу, а также улучшены технологические характеристики материала. Эта разработка позволила добиться успешного промышленного применения ТПВ в качестве заменителя каучука. Удивительно, что более ранняя работа Джиллера по вулканизации ЭПДМ с помощью фенольных агентов вулканизации вызывала у Хофмана серьезные сомнения о промышленной ценности этой методики. Более важно то, что значительное улучшение свойств было достигнуто при серном вулканизующем агенте. Это улучшение было продемонстрировано экструдированием трубы при небольшом воздушном давлении для поддержания размера трубы и при температуре цилиндра экструдера от 193 до 232 °C. Оцененной переменной была степень вытяжки, которая является мерой целостности экструдата при его растяжении при увеличении скорости отбора. Степень вытяжки — это отношение канала головки экструдера к сечению трубы в точке разрыва (при потере целостности). Было найдено, что диметилолоктилфенольные агенты вулканизации позволяют создавать очень мягкие ТПВ (твердость 35 по Шору A) с усадкой при сжатии, приближающейся к таковой у термореактивного каучука, но при этом сохраняются отличные технологические свойства термопласта. Плохие технологические характеристики вулканизованного серой ТПВ обусловлены ростом фазы диспергированных частиц каучука. Полисульфидные связи, возникающие при вулканизации, вступают в реакцию обмена серой, что вызывает коалесценцию частиц каучука. Рост фазы диспергированных частиц каучука ведет к плохим и изменчивым технологическим характеристикам. Наконец, следует заметить, что обычный агент вулканизации силиконового каучука, а именно многофункциональный кремнийорганический гибрид, давал удовлетворительные результаты при частичной вулканизации эластомера, содержащего двойные связи углерод-углерод в предельной пластической матрице.

 

Морфология

Преимущественная морфология ТПВ — это эластомерная фаза, диспергированная в непрерывной термопластичной фазе. Такая морфология должна обеспечивать течение в сдвиговом поле. Конечная морфология ТПВ зависит от морфологии смеси в начале динамической вулканизации. Для полимерной пары ЭПДМ и ПП смешение в расплаве наиболее эффективно, когда вязкости фаз совпадают. Другие параметры, влияющие на морфологию и свойства ТПВ, — это скорости сдвига в процессе смешения, соотношение полимеров, межфазные энергии полимерных пар, плотность сшивания, тип сшивок, молекулярно-весовое распределение каучука и присутствие модифицирующих добавок (наполнителей, пластификаторов и т. д.). Наиболее распространенными сочетаниями используемых полимерных смесей являются комбинации олефиновых эластомеров и олефиновых термопластов. Сочетания этого типа лучше всего представляют смеси ЭПДМ и ПП, которые имеют близкие параметры растворимости. Романини изучал влияние молекулярного веса (то есть относительной вязкости) на фазовую морфологию простых смесей до динамической вулканизации. Согласно результатам, сонепрерывные морфологии в смесях можно получить в широком диапазоне соотношения полимеров посредством изменения отношения вязкостей (от 80/20 до 20/80 для смеси ЭПДМ–ПП). В смеси ЭПДМ–ПП состава 80/20 ПП является меньшим компонентом и представляет дисперсную фазу в матрице ЭПДМ. Во время динамической вулканизации такой смеси ЭПДМ и ПП должны испытывать фазовую инверсию, чтобы сохранить термопластичность смеси. На начальных стадиях вулканизации генерируются две сонепрерывные фазы, и по мере увеличения степени сшивания при смешении непрерывная каучуковая фаза становится все более вытянутой и разрывается на полимерные капли. С формированием этих капель ПП становится непрерывной фазой. Утверждалось, что в смесях ТПВ из натурального каучука и ПП стадия, на которой каучуковая фаза становится существенно вулканизованной, является сонепрерывной с фазой полипропилена, хотя механизм, по которому поддерживается термопластичность, еще должен быть разумно объяснен. Много усилий было посвящено пониманию морфологии и сшиванию этой смеси. В недавней работе Эллула, Пателя и Тинкера описан прогресс, достигнутый авторами в этой области путем сочетания различных экспериментальных методов, включая сканирующую просвечивающую электронную микроскопию (СПЭМ) срезов и визуализацию сетки ТПВ с помощью ПЭМ.  

Что необходимо для стабильной морфологии

Как класс материалов, ТПВ предпочтительнее простых смесей не только потому, что они имеют значительно лучшие свойства, но также благодаря их стабильной морфологии. До сшивания эластомер можно считать очень вязкой жидкостью. После смешения в термопластичной матрице эластомерная фаза может испытать рост через коалесценцию, что приводит к изменению функциональных свойств продукта. Эта коалесценция может быть частично подавлена введением компатибилизаторов или привитых сополимеров, которые остановят или замедлят рост фазы. Динамическая вулканизация таких каучуковых частиц превращает их в отдельные элементы и подавляет стремление к коалесценции. Выбор вулканизующих систем, однако, может дать такой же результат. Системы вулканизации, проявляющие тенденцию к обмену, в частности, сульфидные, диизоцианатные и переэтерифицированные системы, менее стабильны, чем связи C–C или C–Si. Также важно правильно выбрать технологический процесс, ведущий к желательной морфологии. Такая морфология включает размер, форму и распределение размеров каучуковой фазы.  

Наполнители, пластификаторы и модифицирующие добавки

Чтобы получить желаемое изменение свойств, в ТПВ можно вводить наполнители и пластификаторы. Например, сажа широко применяется в качестве усиливающей добавки. В ТПВ термопластичная фаза обеспечивает упрочнение матрицы. Таким образом, нет необходимости добавлять сажу сверх количества, требуемого для окрашивания изделия в черный цвет, если в этом имеется необходимость. Добавление пластификаторов, с другой стороны, позволяет приготовить более мягкие составы, что значительно улучшает обрабатываемость и эластичное восстановление. Парафиновое технологическое масло используется в качестве пластификатора полиолефиновой полимерной системы, а именно смеси ЭПДМ–ПП. В расплаве масло распределяется между двумя фазами. Этот межфазный перенос масла уменьшает вязкость ПП, облегчая, тем самым, течение. При кристаллизации полипропиленовой фазы во время охлаждения большая часть масла выдавливается и, по-видимому, оказывается преимущественно в каучуковой фазе. Часть масла остается в аморфной области пластической фазы, улучшая, таким образом, пластичность ТПВ. Применение парафинового масла оказывает умеренное влияние на Tg как ЭПДМ, так и ПП, обеспечивая снижение на 5 и 15 °C. Недавно Эллул продемонстрировал существенное улучшение низкотемпературных свойств ТПВ при использовании эфирных пластификаторов вместо обычного технологического масла. Использование изооктилфталата неожиданно вызвало значительное уменьшение Tg ЭПДМ на 34 °C, а изотактического ПП — на 36 °C. Модифицирующие добавки могут использоваться в составах, зависящих от желаемого применения. Например, в состав можно включать антиоксиданты, УФ-стабилизаторы и добавки, замедляющие горение. Иногда также добавляются добавки с целью добиться модификации процесса вулканизации для улучшения конечных свойств.  

Выбор каучуков и пластиков

В принципе, можно сделать очень большое число смесей каучук-пластик и, следовательно, их термопластичных вулканизатов. Имеется, по крайней мере, 14 классов каучуков и 22 класса пластиков, и их число каждый день увеличивается с введением новых полимеров (например, сополимеров изобутилена и п-метилстирола и их производных, а также новых полимеров, полученных металлоценовым катализом, в частности, этилен-стирольных сополимеров и тройных полимеров и синдиотактического полистирола). Практическая задача приготовления ТПВ из сочетаний эластомер-термопласт была подробно изучена Кораном и Пателем, которые приготовили основные ТПВ из 11 наиболее распространенных каучуков и 9 наиболее распространенных пластиков, перечисленных в табл. 1. Таблица 1.

Составы эластомеров с термопластами

 

Эластомер

Термопласт

Полиакрилат (ПАК)

Сополимер акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС)

Полибутадиен (ПБ)

Полиамид (найлон) (ПА)

Хлорированный полиэтилен (ХПЭ)

Поликарбонат (ПК)

Полихлоропрен (ХК)

Полиэтилен (ПЭ)

Этиленпропилендиеновый мономер (ЭПДМ)

Полиметилметакрилат (ПММА)

Сополимер этилен-винилацетат (ЭВА)

Полипропилен (ПП)

Бутилкаучук (БК)

Политетраметилентерефталат (ПТМТ)

Нитрильный каучук (АБК)

Полистирол (ПС)

Натуральный каучук (НК)

Сополимер стирол-акрилонитрил (САН)

Политранспентенамер (ПТПК)

 

Стирол-бутадиеновый каучук (СБК)

 

  Первейший критерий эластомерных свойств — разрывное удлинение. Чтобы отнести материал к классу эластомеров, разрывное удлинение должно, согласно стандарту ASTM D1566, превышать 100%. Второй критерий для определения каучукоподобных свойств согласно стандарту ASTM D-42 — остаточная деформация 50% или менее при растяжении 100%. На основании этих двух критериев можно выявить привлекательные составы для дальнейшего исследования. Все смеси каучук–ПП, за исключением акрилатного и ХПЭ, отвечают этим критериям. ТПВ акрилат–ПП впоследствии был улучшен введением компатибилизатора, что позволило классифицировать ТПВ как эластомер. Другим важным свойством этих составов является их прочность на разрыв. В целом, предельная прочность при разрыве (ППР) изменяется параллельно предельному удлинению. Не удивительно, что составы с высоким разрывным удлинением имеют высокую ППР. Приведенные данные показывают, что ПП и ПЭ со своей углеводородной природой являются наиболее перспективными термопластичными кандидатами для смешения и динамической вулканизации с эластомерами. Таким образом, неполярные эластомеры лучше взаимодействуют с неполярными термопластами. Подобным образом, полярные каучуки лучше взаимодействуют с полярными пластиками, что обусловлено близостью их параметров растворимости δ или критических поверхностных натяжений γc. Чем меньше различие между параметрами растворимости двух расплавленных полимеров, тем меньше будет размер капель одного полимера в другом при смешении. Малое различие в поверхностном натяжении при смачивании является благоприятным для оценки межфазного натяжения между фазами, которое, в свою очередь, влияет на размер капель при смешении . Другой важный параметр — процент кристалличности в пластической фазе, Wc, который влияет на эластичное восстановление и механические свойства. Третья характеристика полимера — критическое расстояние между зацеплениями Nc, связанное с молекулярным весом; оно достаточно велико для зацеплений в чистом каучуке. Полимер с низким Ncбудет иметь высокую плотность зацеплений и низкий молекулярный вес сегментов между зацеплениями. Низкие величины Ncведут к высокому разрывному удлинению ТПВ.  

Сравнение термопластичных вулканизатов с реактопластами

Определение полезности новых материалов, таких как ТПВ, требует рассмотрения их функциональных свойств и стоимости в сравнении с другими имеющимися материалами. Поскольку термопластичные эластомеры предназначены, прежде всего, для замены термореактивных каучуков с целью экономии энергии и обеспечения рециклинга, сравнение их функциональных свойств со свойствами термореактивных каучуков по стандартам ASTM D2000 и SAE J 200 может быть первым шагом в направлении практического применения этих продуктов. Требования к функциональным свойствам, однако, не ограничиваются стойкостью к температуре и маслу, поскольку другие характеристики — а именно, эластичное восстановление, непроницаемость, динамические свойства, УФ-стойкость и механические характеристики среди прочих параметров — всегда играют значительную роль. Один их классов ТПВ — неполярные эластомеры в матрице из неполярных термопластичных материалов — представляет наиболее популярный продукт с точки зрения как промышленного, так и научного интереса. Этот класс ТПВ включает продукты из, по крайней мере, семи углеводородных каучуков с полиолефиновыми пластиками, полученные с помощью множественных вулканизующих систем. Углеводородные каучуки и полиолефины подобны по молекулярной структуре, полярности и предполагаемому отсутствию водородной связи. Поэтому не удивительно, что их межфазные натяжения близки друг другу. Следовательно, разделение фаз в ТПВ этого типа не определяется значительными термодинамическими силами. Наиболее распространенным продуктом такого сорта является смесь ЭПДМ и ПП, которая качественно превосходит термореактивные каучуки. Другой замечательной чертой ТПВ являются их динамические свойства. Сравнение ТПВ с термореактивными каучуками посредством теста Монсанто на усталостное разрушение многократно показывало, что ТПВ ЭПДМ–ПП проявляет лучшие усталостные свойства, чем обычный каучук, полихлоропрен, хайпалон (Hypalon) и реактопласты ЭПДМ. Модуль упругости E′, модуль потерь E″и tg δобычно служат для предсказания работоспособности в окружающей среде с вибрацией и в конструкциях, требующих упругости.   Из книги «Полимерные смеси»  

 

 

ПластЭксперт искренно надеется, что читателям статья понравилась и они отблагодарят писателей, поделившись ею в соцсетях.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Доске объявлений ПластЭксперт

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Форуме о полимерах ПластЭксперт

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Синтетические каучуки термопластичные — Справочник химика 21

    Высыхающие герметики представляют собой растворы резиновых смесей определенного состава в органических растворителях и относятся к термопластичным материалам, однако в отличие от невысыхающих они в процессе эксплуатации находятся в эластичном состоянии. До эксплуатации герметики этой группы находятся в вязкотекучем состоянии, но после нанесения на поверхность и улетучивания растворителя делаются эластичными, резиноподобными. При добавлении растворителя высыхающие герметики могут быть переведены снова в вязкотекучее состояние. Такие герметики получают на основе высокомолекулярных вулканизующихся синтетических каучуков — бутадиен-стирольных [23], бутадиен-нитрильных [24], хлоропреновых [25, 26], карбоксилсодержащих, а также нового типа невулканизу-ющихся каучуков — термоэластопластов (бутадиен-стирольных, изопрен-стирольных, уретановых и др.) в сочетании с феноло- [c.134]
    При хлорировании натурального или синтетического каучука образуются полимеры, на основе которых можно получать термопластичные покрытия с высокой химической стойкостью В лакокрасочной промышленности обычно используют хлорированный полиизопреновый каучук [c.161]

    В результате полимеризации могут получаться высокомолекулярные вещества, обладающие пластическими свойствами (синтетические каучуки, полиизобутилен или оппанол, тиокол и т. д.), которые объединяют под названием эластомеров, или же твердые (растворимые или нерастворимые, плавкие или неплавкие) полимеры, известные под названием пластомеров. К последним относятся так называемые пластмассы (целлулоид, бакелиты, глифтали, коросил, полистиролы, акрилоиды и т. д.). Некоторые считают, что термопластичные полимеры—акрилаты и метакрилаты, полистиролы, поливиниловые эфиры и т. д.—занимают промежуточное место, и называют их эластопластиками [3]. [c.587]

    Синтетические латексы обладают многими свойствами, которые отсутствуют у латекса натурального каучука. Такими свойствами являются огнестойкость, бензо-, маслостойкость, химическая стойкость, высокое сопротивление окислению и истиранию, повышенная клейкость, термопластичность. Выбор вида латекса обусловлен теми физическими или химическими свойствами, которые желательно придать данному изделию. [c.480]

    В соответствии с основным делением химических соединений, по типу входящих в составное звено элементов, можно выделить неорганические, органические и элементоорганические полимеры. По происхождению полимеры бывают природные (встречаются в природе, например, натуральный каучук, крахмал, целлюлоза, белки), модифицированные (дополнительно измененные природные полимеры, например, резина) и синтетические (полученные методом синтеза). По характеру соединения составных звеньев в составе макромолекулы различают полимеры линейные, разветвленные, лестничные, трехмерные сшитые и их видоизменения (рис. 31.1). По отношению к нагреванию выделяют термопластичные и термореактивные (см. ниже). По типу химической реакции, используемой для получения, различают полимеризационные (реакция полимеризации) и поликон,ценсационные (реакция поликонденсации) полимеры. [c.603]

    Процессы полимеризации столь же широко применяются в технологии изготовления полимерных соединений, как и процессы ноликонденсации. Способом полимеризации получают подавляющее большинство синтетических каучуков (см. главу X), полимеров, используемых в качестве волокон, большей части термопластичных материалов в производстве пленочных материалов также имеют большое значение материалы, получаемые методом полимеризации. [c.758]


    Из полимерных соединений, применяемых для получения термореактивных конструкционных материалов, обкладок, композиций и лаков, наибольшее применение нашли материалы на основе феноло-формальдегидных смол, кремнийорганических соединений и эпоксидных смол из термопластичных соединений — виниловые смолы, полиэтилены, полиизобутилены, фторопласты, синтетические каучуки и др. [c.391]

    Технология резины непрерывно совершенствуется. Достигнуты существенные результаты в освоении производства ряда новых синтетических каучуков и активных типов технического углерода значительное развитие получили теоретические работы по технологии переработки термопластичных полимеров, а также эластомеров. [c.6]

    Если частицы имеют тенденцию к коалесценции или хотя бы связываются вместе, образуется однородная плотная пленка. Иногда однородность пленки достигается с помощью расплава. Во всяком случае, проблема получения растворимых смол является пройденным этапом теперь имеется возможность использовать более химически стойкие термопластичные смолы — например, высокомолекулярные виниловые, политетрафторэтилен и нерастворимые синтетические каучуки. Дисперсионный метод образования пленки является одним из наиболее важных достижений технологии лаков и красок за последние годы. [c.29]

    Термопластичные эластомеры обычно должны быть высушены перед переработкой. Производители изделий из термопластов знакомы с этим этапом, а производители изделий из синтетического каучука нет. [c.410]

    Выделение. Выделение газа из пересыщенного раствора обычно приводит к образованию тонкой дисперсии пузырьков в жидкости. Оно находит очень широкое применение при изготовлении пористой резины Не-вулканизированный каучук (натуральный или синтетический) нагревается и насыщается инертным газом при давлении 320 ат. Перед вулканизацией давление снижается, что приводит к выделению растворенного в каучуке газа и расширению массы. Если до снятия давления провести частичную вулканизацию, получается пористая резина с закрытыми ячейками. Тейлор применил этот метод для изготовления пористых термопластичных материалов, используя летучий растворитель при 210° С и 218 ат. [c.91]

    Неотвержденные фурановые смолы хорошо совмещаются с пластификаторами, различными термопластичными и термореактивными смолами, натуральными и синтетическими каучуками, асфальтами. [c.603]

    Сополимер, полученный из смеси 15% дивинила и 85% стирола, представляет собой белую термопластичную крошку (или порошок), устойчивую к окислению и другим химическим воздействиям. Такой сополимер совмещается с натуральным и большинством синтетических каучуков применяется в качестве усилителя, улучшающего технологические и диэлектрические свойства каучука. [c.451]

    Эмульсионные полимеры в настоящее время занимают первое место по использованию в лакокрасочной промышленности среди других полимеров, главным образом, из-за продолжающегося роста применения водоэмульсионных красок в быту. Такие полимеры не содержат функциональных групп, коалесцирую г при комнатной температуре и термопластичны. Однако известны и полимеры с функциональными группами, которые используются в водоразбавляемых сшивающихся лакокрасочных материалах. Можно отметить, что эмульсионные полимеры широко используются также в качестве адгезивов и в текстильной промышленности. Эмульсионной полимеризацией получают поливинилхлорид и синтетические каучуки. [c.59]

    По физическим свойствам все полимеры можно с некоторым приближением разделить на две большие группы пластомеры, для которых характерна повышенная прочность, высокий модуль упругости и слабая растяжимость иэластомеры натуральный и синтетические каучуки, гуттаперча, полиизобутилен и друх ие с малым модулем упругости и высокой эластичностью. Такие каучукоподобные полимеры могут растягиваться в десятки раз по сравнению со своими первоначальными размерами. Высокомолекулярные соединения разделяют по их отношению к воздействию тепла на термопластичные и термореактивные. [c.212]

    Вулканизаты блок-сополимеров, получаемые указанным путем, обладают хорошими механическими свойствами. Как и термопластичные смолы, используемые в производстве изделий из пластических масс, они способны многократно размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении, не теряя пластических свойств и других качеств. Эти свойства термопластичных каучуков объясняются тем, что они принадлежат к полимерам, структура которых (в отличие от термореактивных синтетических смол) не изменяется при нагревании, вызывающем переход из твердого состояния в пластическое. Именно поэтому термопластические каучуки можно многократно перерабатывать. [c.326]

    Термопластичные клеи представляют собой композиции на основе полиолефинов, полимеров и сополимеров винилхлорида, поливинилового спирта, производных акриловой и метакриловой кислот, полиамидов и гетерополиариленов. Большую группу клеев составляют композиции, основой которых являются различные синтетические каучуки. Особенности таких клеев — хорошая эластичность и относительно невысокая теплостойкость. Последнее обстоятельство в значительной мере ограничивает области их применения. Клеи на основе полигетероариленов, полиакрилатов и каучуков используются для склеивания металлов между собой и с различными пластическими массами, резинами и другими материалами в силовых конструкциях [1]. Остальные клеи на основе термопластичных полимеров применяются главным образом для склеивания неметаллических материалов в изделиях несилового назначения. Поэтому ниже они будут рассмотрены весьма кратко и только в тех случаях, когда они участвуют в создании конструкций силового назначения. [c.160]


    Благодаря спиралевидной форме цепи и свободному вращению метильных групп, которые способностью к вращению еще больше увеличивают радиус действия цепей, полисилоксаны имеют большой мольный объем, что сказывается на их сжимаемости, газо- и паропроницаемости и, прежде всего, на каучукоподобных свойствах, которые проявляются особенно заметно при образовании трехмерной каучуковой сетки. Из-за слабых межмолекулярных сил в структуре полимеров не образуются физические узлы связи, которые бы обеспечивали каучукоподобное поведение в невулканизованном состоянии, как это наблюдается у натурального каучука или у других синтетических эластомеров. Большинство органических каучуков термопластичны, т. е. при нагревании они переходят из каучукоподобного состояния в пластическое с определенными свойствами текучести, что существенным образом облегчает их формование при обработке. Вязкость силиконового каучука почти не зависит от температуры, и поэтому его нельзя с помощью тепла перевести в пластическое состояние, особенно в присутствии наполнителей. [c.23]

    В зависимости от состава клеящих полимеров синтетические клеи подразделяют на три основные группы термореактивные, термопластичные и на основе каучуков. В Приложении IV- приве- [c.238]

    Организация промышленного производства бутадиеновых и изопреновых синтетических каучуков стереорегулярного строения в СССР, США, Италии и других странах 1965 — Открытие в США метода синтеза термопластичных каучуков (эластопла-стов). [c.544]

    Каучуки часто используют в качестве облагораживающих добавок к битумам, асфальтам и другим органическим природным продуктам, а также к синтетическим пластикам термопластичного и термореактивного типа. В результате совместного использования каучуков и пластиков достигается существенное улучшение эксплуатационных свойств материалов. Пластики становятся более эластичными, менее восприимчивыми к удару и приоб ретают другие ценные свойства, дающие возможность эксплуатировать их в более широких температурных пределах. [c.99]

    Иглопробивные бескаркасные покрытия пола — Мистра (ТУ 17 ЭССР 266—85) представляют собой нетканую основу из смеси синтетических искусственных и натуральных волокон, пропитанную жидким связующим раствором. Ворса такой ковер не имеет. В качестве состава для пропитки используется водная дисперсия полимерных связующих на основе термопластичных смол или синтетических каучуков. Содержание сухого остатка связующего вещества в материале—18—28 %. Материал Мистра выпускают двухслойным марок 1 и 2, различающихся составом и содержанием волокон и вследствие этого некоторыми свойствами. Мистра-1 изготавливается из капронового и лавсанового волокон в декоративном слое и капронового, вискозного волокна и восстановленной шерсти в нижнем слое, Мистра-2 — из капронового, вискозного и лавсанового волокон в декоративном слое и тех же волокон с добавлением восстановленной шерсти в нижнем слое. [c.233]

    Высокоьязкие пластичные среды уже около столетия экструдируют с помощью шнековых машин. В первую очередь для переработки каучуков и термопластичных синтетических полимерных материалов были разработаны шнековые экструдеры, в которых за счет подведения тепла от внешних источников полимерные материалы переводятся в пластичное состояние и затем продавливаются череэ фильеры и головки, преодолевая сопротивление этих формующих инструментов [3—5] . Для транспортировки маловязких жидкостей были созданы двухвальные противовращающиеся самовсасывающие винтовые насосы с напором (противодавлением) до 20 10 Па (200 кгс/см ), которые в первую очередь находят применение в судостроении и нефтеперерабатывающей промышленности [6, 7]. С помощью двухваль-ных противовращающихся винтовых компрессоров могут перекачиваться газы с расходом до 22-10 м /ч при максимальном противодавлении 1,4-10 Па (14 кгс/см ) [6]. [c.7]

    Пленкообразование в результате применения дисперсионных смол. Принцип метода заключается в том, что в летучем нерастворителе диспергируют частицы полимера. Данный способ не исключает применения растворителя, но в этом случае имеется возможность не ждать, пока полимер полностью растворится. Условия получения покрытия подобны условиям получения дисперсии пигментов в обычных связующих, где смола вместе с пигментом является частью диспергированной фазы, а не частью связующего. При диспергировании связующего в воде получается латекс или эмульсия частицы смолы концентрируются и осаждаются в результате испарения диспергирующей среды. При этом образуется однородная плотная пленка за счет коалесценции. Дисперсионный метод образования пленки — важнейшее достижение технологии лаков и красок за последние годы. Он открывает большие возможности использования химически стойких термопластичных смол, таких как поливиниловые, нерастворимые синтетические каучуки и политетрафторэтилены. Ниже, в качестве примера характеризуются полимерные пленкообразователи на основе кремнийорганических соединений. Кремнийорганические полимеры получают двумя основными способами путем замещения и путем прямого синтеза. В методе замещения применяются такие соединения кремния, как четыреххлористый кремний или тетраэтилортосиликат. Галоидная или сложноэфирная группа заменяется органическими группами в результате простых или сложных реакций. Основные химические реакции обоих указанных методов сводятся к следующему. [c.155]

    Иглопробивные бескаркасные покрытия пола—Мистра (ТУ 17 ЭССР 266—85) представляют собой нетканую основу из смеси синтетических искусственных и натуральных волокон, пропитанную жидким связующим раствором. Ворса такой ковер не имеет. В качестве состава для пропитки используется водная дисперсия полимерных связующих на основе термопластичных смол или синтетических каучуков. Содержание сухого остатка [c.233]

    В качестве органических высокомолекулярных добавок к смазкам используют 1) полиолефины кристаллического строения — полиэтилен, полипропилен (изотактический) и их сополимеры, а также политетрафторэтилен (тефлон) и ряд других продуктов 2) аморфные каучукоподобные полимеры (эластомеры) — полиизобутилен, полистирол, полиметакрилат, полимеры атактического строения, латексы, каучуки (натуральный и синтетический) и др. 3) термопластичные смолы (природные и синтетические) — канифоль и ее соли, кумаронинденовые смолы и т. п. [8, 9]. [c.166]

    Помимо отверждающихся слоистых пластиков в морском транспорте все шире начинают применяться термопластичные многослойные материалы. Так, слоистые материалы на основе ПВХ используются в надувных лодках. Термопластичные листовые материалы типа вспененных АБС-пластиков находят широкое применение в яхтах. Листовые термопласты, получаемые методом соэкструзии, применяются в качестве упаковочных материалов и в производстве каноэ методом термоформования. Слоистые материалы на основе АБС-пластиков, покрытых полиакрилатами, обладают повышенной ударной прочностью основы и стойкостью к УФ-нзлучению покрытий. Полиамидные и полиэфирные волокна используются для армирования резин на основе синтетических или натуральных каучуков, применяемых для изготовления рубашек судов на воздушной подушке. Однако имеются данные [3], что срок службы этих материалов очень невелик вследствие высокого абразивного и ударного износа. [c.417]

    Производственные свойства и применение термопластичных синтетических материалов Оборудование цеха по переработке винидура и оппанола Применение природного каучука и синтетических продуктов в качестве облицовки, защищающей от химической коррозии [c.299]

    Методы хЬлодного крепления классифицируют по типу основных материалов, составляющих клей (каучуков и их производных, органических изоцианатов, синтетических смол и материалов смешанного состава). Иногда клеи классифицируют по тепдовым свойствам материалов, входящих в их состав. Клеи бывают термопластичные и термореактивные. [c.12]

    В 1937 г. был получен патент на клей Ринайт , состоящий из производного каучука и синтетической смолы. Пленку клея, нанесенную на металл, сушат около 1 я. Время вулканизации от 15 мик до 2 ч, в зависимости от состава резины. При охлаждении деталей следует поддерживать давление в форме, так как вещества, входящие в состав клея, термопластичны. Прочность крепления резины к металлу на отрыв достигает [c.226]

    В состав клея входят связующие материалы, растворители, наполнители, катализаторы и отвердители. Связующие материалы представляют собой клеящие элементы, которые и обеспечивают прочность соединения. К ним относятся термореактивные смолы (фенольные и эпоксидные), превращающиеся в нерастворимые твердые вещества термопластичные смолы (поливиниловые, акриловые), менее жесткие и прочные, но имеющие более высокий модуль упругости эластомеры (каучук синтетический и натуральный), свойства которых сходны с термоиластами (отличаются от них гибкостью и эластичностью). [c.139]

    Чтобы успешно обрабатывать и использовать высокополимерные материалы, необходимо ознакомиться с условиями, вызывающими приведенные выше явления. Так, например, температура размягчения Tg (переход твердое состояние — высокоэластичное) указывает, в каком температурном интервале высокополимерное соединение может быть использовано как твердый термопластичный синтетический материал или каучук. Температура размягчения термопластичного искусственного материала должна быть значительно выше температуры его использования, чтобы избежать нежелательного размягчения материала с другой стороны, температура отвердевания высокоэластичного каучука должна быть как можно ниже температур помещения. Пластично-жидкотекучее состояние, свойственное несиштым полимерам, также имеет большое практическое значение, так как оно используется в технике обработки и штамповки. [c.558]

    К сожалению, наиболее зарекомендовавшие себя марки синтетических клеев на основе фенольных, эпоксидных, резорциновых, нолеуретановых и карбамидных смол, каучуков и ряда термопластичных полимеров не отличаются высокой термостойкостью и пригодны для применения в основном при обычной температуре. Правда, отдельные марки модифицированных фенольных и эпоксидных клеев могут выдерживать в течение нескольких часов воздействие температур 300—350°, сохраняя при этом более или менее удовлетворительную прочность, однако дальнейший быстрый прогресс в этой области маловероятен. [c.307]

    ФКП — интересные прессовочные материалы. В этих новых пластиках сочетаются свойства термореактивных и термопластичных масс теплостойкость и водостойкость первых с достаточно высоки.ми механическими свойствами втфых. В прессматериале ФКП содержится от 5 до 30 /о синтетического нитрильного каучука СКН-26, поэтому он выдерлударные нагрузки, превышающие допустимые для фенопласта в 1,5—3 раза. [c.89]


термопластичный каучук — английский перевод

Каучук

Sources of revenue the structure of Liberia’s key industries

Каучук

Rubber

Каучук

Rubberwood

Каучук

Rubber

Каучук, каучук вас сведет с ума!

Because she’s quite a lure

B. Каучук

B. Rubber

Каучук Эластомеры

Rubber Elastomers

Утилизированный каучук хуже по качеству, чем исходный каучук

The reclaimed rubber has inferior qualities when compared to the original rubber

А еще вам скажу этот каучук, этот каучук

That rubber gal When she wants to please you The things she’ll do

КАУЧУК В ОТХОДАХ или КАУЧУК РЕГЕНЕРИРОВАННЫЙ порошок или гранулы

RUBBER SCRAP or RUBBER SHODDY, powdered or granulated

iх) синтетический каучук

nitric acid, hydrochloric acid, sulphuric acid, oleum, sulphurous

Кожа, каучук, обувь

Leather, rubber, footwear

ix) синтетический каучук

(ix) Synthetic rubbers

3. Каучук ( 29)

3 Rubber ( 29)

ix) синтетический каучук

Synthetic rubbers

ix) синтетический каучук

(ix) Synthetic rubbers

Пластмассы и каучук

Plastics amp rubber

iх) синтетический каучук

Synthetic rubbers

Экструдер механически проталкивает каучук.

The extruder mechanically pushes and pulls the rubber.

Каучук, используемый в микрофонах.

It’s the rubber used on the tail of a microphone.

Натуральный каучук Натуральный каучук главным образом получают из сока дерева Hevea brasiliensis

Natural rubber is predominantly obtained from the sap of the Hevea brasiliensis tree

Поливиниловый спирт (ПВС, международное PVOH, PVA или PVAL) искусственный, водорастворимый, термопластичный полимер.

Polyvinyl alcohol (PVOH, PVA, or PVAl) is a water soluble synthetic polymer.

Последующая активизация спроса на синтетический каучук будет происходить медленнее, чем на натуральный каучук.

The subsequent recovery will be slower for synthetic rubber than for natural rubber.

Это дерево, которое производит каучук.

Well, it’s a tree that gives gum.

Здесь производят также каучук и картофель.

Rubber and potatoes are also farmed.

Бутадиеновый каучук, твердость IRHD около 80

Butadien rubber, hardness IRHD about 80

Каучук Минеральное сырье, руды и металлы

Minerals, ores and metals

Пластмассовые отходы, каучук и синтетические волокна

Plastic, rubber and synthetic fibre refuse

каучук, ТСР 20, Нью Йорк (в долл.

Rubber TSR 20, New York ( t).

Исходные пластические материалы и сырьевой синтетический каучук

Basic plastics and synthetic rubber in primary forms

Удобрения Исходные пластические материалы и сырьевой синтетический каучук

Basic plastics and synthetic rubber in primary forms

С огнем не удалось справиться, весь каучук сгорел.

All the rubber’s burned up.

каучук, ТСР 20, Нью Йорк (в долл. за тонну)..

Rubber TSR 20, New York ( t).

Согласно информации, полученной МООНЛ, бойцы продают каучук компании Файерстоун компани .

According to a UNMIL report, the fighters are selling their rubber to the Firestone Company.

Синтетический каучуковый латекс синтетический каучук мягчитель, полученный на основе масел

Synthetic rubber latex synthetic rubber factice derived from oils

Акционерное участие и владение ЕЗСК в предприятии Ефремовский каучук (Германия)

EZSK’s sharehoding and participation in Efremov Kautschuk (Germany)

Соцветия, стебли, листья и корни филодендронов выделяют млечный сок, содержащий каучук.

The resin is also found on the stems, leaves, and roots of philodendrons.

Я спустился в свою мастерскую и я сделал форму и залил в нее каучук, потому что используя каучук я точно мог добиться совершенной гладкости, как у стекла.

So, I went down to my shop, and I molded it and I cast it in resin, because in the resin, then, I could absolutely get the glass smooth finished.

В графстве Сино в результате падения цен на каучук с 1200 долл.

Civil society groups in Buchanan expressed concern that the rapid retrenchment of a large number of workers could reverse the downward trend in violent crime.

Итальянский продавец поставил вулканизированный каучук немецкому покупателю для производства подошв для обуви.

An Italian seller delivered vulcanized rubber to a German buyer for the production of shoe soles.

По прогнозам, в 2009 году произойдет снижение спроса на натуральный и синтетический каучук.

Demand for both natural and synthetic rubber is forecast to decline in 2009.

Традиционно ШриЛанка экспортирует такие сельскохозяйственные продукты, как чай, каучук, кокосовые орехи и специи.

Sri Lanka apos s traditional agricultural exports are tea, rubber, coconut and spices.

По прогнозам, в 2009 году произойдет снижение спроса на натуральный и синтетический каучук.

Demand for both natural and synthetic rubber is forecast to decline in 2009.

Каучук, получаемый путем применения вулканизации для возвращения ему некоторых из его исходных свойств.

Rubber produced by treating a vulcanization in a manner to bring back some of its original characteristics.

Традиционно Шри Ланка экспортирует такие сельскохозяйственные продукты, как чай, каучук, кокосовые орехи и специи.

Sri Lanka’s traditional agricultural exports are tea, rubber, coconut and spices.

Термопластичные вулканизаты » The new building portal

Термопластичные вулканизаты (ТПВ) завоевали признание сразу после их появления в 1981 г. Эти материалы имеют технологические характеристики переработки, типичные для термопластов, и функциональные свойства обычного термореактивного каучука; отсюда их название; «термопластичные вулканизаты». ТПВ являются особым классом термопластичных эластомеров (ТПЭ), образующихся в результате взаимоусиливающегося взаимодействия в полимерных смесях эластомер-термопласт и проявляющих лучшие свойства, чем простые смеси. Это взаимодействие лучше всего иллюстрируется динамической вулканизацией, при которой эластомер вулканизуется, в основном, под действием динамического сдвига с образованием мелких, вулканизованных частиц каучука в матрице из термопластичного полимера. Эластомерные продукты затем перерабатываются во множество конечных изделий с помощью быстрой технологии для термопластов.
Процесс динамической вулканизации был впервые открыт Гесслером с сотр. при попытке улучшить ударные свойства ПП посредством частичной вулканизации галоген-бутилового каучука оксидом цинка. Первое промышленное применение было, однако, основано на патенте Фишера, при котором динамическая частичная вулканизация ЭПДМ в полипропиленовой матрице была выполнена путем ограничения количества пероксида для поддержания обрабатываемости смеси, присущей термопласту.
Значительное улучшение свойств этих смесей было достигнуто Кораном с сотр. путем полной вулканизации каучуковой фазы при динамическом сдвиге без ухудшения термопластичности смеси. Это открытие было впоследствии развито Абду-Сабетом с сотр. с помощью использования отобранных агентов вулканизации с целью улучшения эластомерных свойств и характеристик течения, что способствовало коммерческому успеху технологии динамической вулканизации (например, термопластичный каучук Santoprene). Успешная продажа этих патентованных продуктов привела к значительному интересу и росту числа патентов и публикаций, которое с 1980 г. превысило 500 названий.
Одним из преимуществ продуктов новой технологии над эластомерными блок-сополимерами состоит в том, что они производятся из смесей существующих полимеров с помощью низкозатратных процессов. Это резко отличается от обычного процесса разработки новых материалов, требующих крупных капиталовложений; эти технологии также отвечают требованиям по защите окружающей среды и требованиям, предъявляемым к крупным агрегатам для полимеризации. Другие преимущества технологии ТПВ над блок-сополимерами как источником термопластичных эластомеров лежат в области высоких рабочих температур, стойкости к жидким углеводородам и стойкости к компрессионному проседанию. Динамическая вулканизация может применяться ко всем сочетаниям эластомера со смесями пластичных полимеров, однако лишь небольшое число таких сочетаний нашли практическое применение. Здесь будут рассмотрены многие из существующих вулканизованных смесей. Как правило, эти ТПВ обладают существенно улучшенными свойствами по сравнению с простыми смесями. Некоторые из этих улучшений состоят в следующем:
• стабильная фазовая морфология и удобная технология;
• более высокая прочность при разрыве;
• более высокая рабочая температура;
• повышенная усталостная прочность;
• более высокая стойкость к действию жидкостей и к набуханию.
Улучшение свойств достигается, когда: а) совпадают поверхностные энергии эластомера и термопласта; b) низка молекулярная длина зацеплений эластомера; с) термопластичный полимер обладает некоторой кристалличностью. В смесях, в которых существует большое различие параметров растворимости (то есть поверхностных энергий эластомера и пластика), можно использовать компатибилизатор для улучшения смешения смеси и создания полезного материала ТПВ с взаимонерастворимыми смесями. Присутствие компатибилизатора позволяет формировать в матрице очень мелкие частички каучука, создавая, таким образом, полезные продукты из термодинамически несовместимых полимерных пар.
Динамическая вулканизация для создания термопластичного эластомера включает смешение в расплаве под действием смещения эластомера с жестким термопластом при сдвиге и последующую вулканизацию фазы эластомера при непрерывном перемешивании. Температура должна превышать точку плавления термопласта и быть достаточно высокой для активации вулканизующей системы. Предпочтительно использовать вулканизационную систему, которая не воздействует на пластическую фазу. Вулканизующая система генерирует такие же сшивки или трехмерную структуру полимера, как статическая вулканизация. При динамической вулканизации, однако, эти структуры генерируются в малых частицах каучука, диспергированных в термопластичной матрице в виде микрогелей, создавая, таким образом, по меньшей мере, двухфазную морфологию, в которой пластическая фаза является непрерывной. Размер этих частиц или микрогелей играет заметную роль в улучшении механических свойств. Чтобы добиться оптимальных свойств, сшитые частицы каучука должны быть диаметром меньше 2 мкм. На рис. 35.1 показаны сорта промышленных ЭПДМ-ПП ТПВ, в которых средний размер частиц лежит между 1 и 2 мкм. На рис. 35.2 показано изменение предела прочности при разрыве и разрывное удлинение в зависимости от размера частиц каучука. Этот рисунок представляет обобщенную кривую напряжение-деформация, полученную по данным для различных вулканизованных смесей каучука и пластика, в которых статически вулканизованный каучук был измельчен и просеян в виде частиц различного размера, которые затем смешивались с ПП. Наилучшие свойства были получены в составах, созданных динамической вулканизацией, при которой достигается минимальный средний размер частиц. В настоящее время не существует иных промышленных технологий для получения столь малых частиц каучука.


соединений TPE используются почти во всем

Загляните в свой ящик для инструментов, и вы можете найти молоток с мягкой рукояткой, которая снижает удары и с меньшей вероятностью выскользнет из вашей руки. У вас также может быть зубная щетка или расческа с мягкой ручкой, которую удобнее держать. Эти мягкие ручки могут быть изготовлены из термопластичного эластомера (TPE). TPE могут быть безопасными для устройств, контактирующих с пищевыми продуктами, таких как мягкие ложки для младенцев, и для медицинских применений, таких как стоматологические защитные приспособления.TPE также являются хорошими герметизирующими материалами, такими как уплотнительные кольца в системах трубопроводов или вкладыши в крышках бутылок.

Какие они?

Термопластический эластомер — это разновидность термопластичного полимера. Термопласты плавятся при нагревании выше температуры плавления материала и затвердевают при охлаждении. Поскольку этот процесс плавления можно повторять много раз, термопласты могут быть переработаны. Термопласты включают поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ) и многие другие. С другой стороны, термореактивные полимеры нельзя снова расплавить после их образования.Силиконовый и синтетический каучук (например, латекс и этиленпропилендиеновый мономер или EPDM) являются термореактивными.

Термопластические эластомеры — это термопласты с эластомерным компонентом, делающим их мягкими и гибкими. Хотя они могут казаться эластичными и иногда называются термопластичной резиной, они не сделаны из резины. В отличие от термореактивных каучуков, эти пластмассовые компаунды могут быть переработаны. Термопластические эластомеры могут быть сформированы на части таким же образом, как и другие термопласты, поэтому «мягкий» TPE может быть отформован или экструдирован на «твердый» термопласт за один процесс.Такое «совместное формование» или «повторное формование» создает свободу дизайна, недоступную для термореактивных каучуков. К тому же обработка намного эффективнее. Например, для формования термореактивной детали может потребоваться три минуты, а для термопластичного эластомера — всего 30 секунд.

Типы термопластичных эластомеров

Различные типы полимеров («поли» = «множество») получают путем соединения вместе различных мономеров («моно» = «один»). Например, полипропилен получают путем соединения мономеров пропилена.ТПЭ содержат более одного типа полимеров — эластомер, придающий материалу эластичные или мягкие свойства, и другой полимер, придающий ему прочность. Стирольные блок-сополимерные соединения TPE (иногда называемые TPE-S), такие как соединения EVOPRENE MSC, изготавливаются из стирола и эластомерной части, соединенных чередующимися блоками. Стирол-бутадиен-стирол (SBS) является обычным типом. Родственный полимер — стирол-этилен-бутилен-стирол (SEBS), более устойчивый к окислению и атмосферным воздействиям на открытом воздухе.

Термопластичные олефиновые соединения TPO (или TPE-O) представляют собой специальный тип TPE, который изготавливается из полиолефина (полипропилена), смешанного с эластомером (EPDM). TPO имеют множество применений, включая автомобильные детали и изоляцию проводов и кабелей. Термопластичные эластомерные вулканизированные соединения TPV (или TPE-V) являются «вулканизированными» или сшитыми, что придает им улучшенные свойства, такие как высокая остаточная деформация при сжатии и устойчивость к тепловой деформации. Компаунды MSC GARAFLEX V TPV используются в гибком шнуре, сварочном кабеле, кабеле насоса и в автомобильной промышленности.Компаунды из термопластичного эластомера уретана (TPU или TPE-U) основаны на уретановых мономерах. ТПУ, как и компаунды MSC GARATHANE, обычно используются для изготовления подошв обуви и промышленных кожухов для проводов и кабелей.

Иногда смесь ПВХ с эластомером может считаться ТПЭ. Но в большинстве случаев мягкий и гибкий ПВХ не является ТПЭ. Гибкий ПВХ делают мягким и пластичным с помощью большого количества пластификаторов. Не содержащие ПВХ ТПЭ, не содержащие пластификаторов, могут быть хорошей альтернативой ПВХ для некоторых применений.

Отлично подходит для приложений soft-touch

Эти компаунды широко используются в качестве захватов «soft touch», потому что мягкий TPE можно легко формовать или экструдировать на твердый термопластический материал с использованием того же технологического оборудования. Они также хорошо связываются с большинством жестких термопластичных подложек, таких как полипропилен (PP), полистирол (PS), полиамид (PA) и акрилонитрилбутадиенстирол (ABS). Поставщик термопластичного эластомера может посоветовать, какой тип TPE хорошо сцепляется с каким типом подложки.

Мягкость TPE измеряется твердометром по шкале твердости Шора. Чем ниже показатель твердости, тем мягче материал. TPE, используемые для мягких захватов, обычно имеют твердость от 60 до 75. MSC EVOPRENE 7050A, например, представляет собой смесь TPE с твердостью 75A, предназначенную для литья под давлением мягких захватов на инструментах.

Используется для пищевых продуктов.

Любой пластик — и все его ингредиенты — используемые в продукте, контактирующем с пищевыми продуктами, должны иметь разрешение на контакт с пищевыми продуктами в стране, в которой он будет использоваться.Аттестация свидетельствует о том, что материал безопасен для людей при использовании по назначению. ТПЭ, одобренные для контакта с пищевыми продуктами, можно использовать, например, для изготовления мягких детских ложек или носиков для детских чашек. Линия продуктов MSC EVOPRENE для младенцев и детей ясельного возраста не содержит проблемных химикатов, таких как фталатные пластификаторы, ПВХ, бисфенол А и латекс.

Идеально подходит для применения в медицине и здравоохранении.

TPE

для приложений здравоохранения должны соответствовать соответствующим нормативным стандартам.ТПЭ можно стерилизовать с помощью автоклавов, гамма-излучения или оксида этилена. ТПЭ могут быть биосовместимыми, иметь высокую чистоту и низкие уровни экстрагируемых и выщелачиваемых веществ. ТПЭ могут быть альтернативой латексу, силикону, ПВХ или резине.

Идеально подходит для уплотнительных колец.

Уплотнительные кольца традиционно изготавливаются из термореактивных каучуков, но уплотнительные кольца из ТПЭ могут быть цветными (или белыми) и формоваться совместно для создания двухкомпонентных уплотнений.ТПЭ более эффективны в обработке — они потребляют меньше энергии и могут производиться быстрее, чем термореактивные каучуки.

Часто встречается на вкладышах для крышек и крышек.

Вкладыши для крышек бутылок действуют как уплотнение между содержимым бутылки и внешней средой как для металлических, так и для пластиковых крышек. Некоторые заглушки и вкладыши сделаны из ПВХ. Однако лайнеры из ТПЭ имеют некоторые преимущества перед ПВХ, в том числе лучшую защиту от проникновения кислорода. Например, пиво особенно чувствительно к кислороду.Компания MSC создала смесь ALPHASEAL 255 H TPE для клиента, которому требовалась прокладка для крышки пивной бутылки, которая продлила бы срок хранения и лучше защитила бы вкус напитка. ALPHASEAL TPE от MSC предназначены для использования в качестве вкладышей для крышек и укупорочных средств в газированных безалкогольных напитках, горячем розливе, молоке и автоклаве.

Что такое материал TPR? | Преимущества материала TPR | Недостатки материала TPR | Свойства TPR

Что такое материал TPR?

Материал TPR , также известный как термопластичный каучук, представляет собой смесь каучука и пластика; таким образом, он обладает прекрасными физическими свойствами.Лучше всего подходит для обработки в литье под давлением. Тем не менее, он имеет различные приложения и используется во многих областях, чтобы формировать из десятки продуктов. Некоторые из характерных особенностей материала TPR включают гибкость, хорошее сопротивление разрыву, возможность повторного использования, возможность повторного использования и хорошую стойкость к истиранию.

TPR Недвижимость —

Как упоминалось ранее, термопластичный каучук (TPR) обладает свойствами и характеристиками как пластмасс, так и резины; Список полезных свойств также весьма внушителен.Он обладает как термопластическими, так и эластомерными характеристиками. Пройдемся по списку.

  1. Хорошие диэлектрические свойства
  2. Отличная стойкость к атмосферным воздействиям и химическим веществам
  3. Высокая усталостная прочность свертки
  4. Доступен в широком ассортименте дюрометров.
  5. Широкий диапазон температур
  6. Перерабатываемые и многоразовые

Вот таблица с типичными свойствами термопластичного каучука.

Физические свойства
Прочность на разрыв 0.5 — 2,4 Н / мм²
Коэффициент теплового расширения 130 х 10-6
Ударная вязкость с надрезом без разрыва кДж / м²
Плотность 0,91 — 1,3 г / см3
Макс. Продолжает использовать Temp. до 140 ° C
Химическая стойкость
Масла и смазки Очень хорошо
Разбавленная кислота Очень хорошо
Разбавленная щелочь Очень хорошо
Алифатические углеводороды Очень хорошо
Галогенированные углеводороды Хорошо
Спирты Хорошо
Ароматические углеводороды Плохо

Интересный контент — что такое материал HDPE? | Свойства HDPE | Преимущества HDPE | Недостатки ПНД | Будущее HDPE

Преимущества материала TPR —

  1. TPR можно обрабатывать на традиционных машинах или оборудовании для производства пластмасс.Нет необходимости в высокотехнологичных, автомобильных или полуавтоматических формовочных машинах.
  2. Многочисленные возможности индивидуальной настройки дают возможность производить множество различных видов продукции.
  3. TPR можно совместно формовать и совместно экструдировать с различными видами пластмасс. Здесь ключевую роль играют различные параметры настройки.
  4. У него более быстрый производственный цикл по сравнению с термореактивным каучуком.

Недостатки материала TPR —

Хотя TPR дает огромное количество преимуществ, даже у него есть некоторые важные недостатки, которые стоит обсудить.

  1. Твердость — это основное свойство TPR, которое помогает поддерживать высокую химическую стойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям. Тем не менее, это также может иметь неприятные последствия, поскольку отсутствие мягкости не усложняет обработку материалов и их обработку.
  2. Плохой изгиб также имеет аналогичный эффект, поскольку он немного затрудняет обработку материала.
  3. Вес материала, плохая способность поглощать удары и плохая проницаемость — это несколько других незначительных недостатков TPR.

Что такое термопластичная смола?

Термопластическая смола — это пластик, который быстро разжижается до превосходной пластичности при нагревании до определенной температуры и затвердевает при охлаждении.Такая быстрая реакция на тепло и холод термопластической смолы может быть сформирована в различные структуры, что делает их жизнеспособными для многих отраслей промышленности.

Существует множество коммерчески доступных термопластов, нейлона, акрила и поликарбоната, которые можно использовать для различных целей.

Например, акрил находит множество применений в таких отраслях, как аквариумы, вывески, окна и медицинские приборы. Нейлон используется для производства зубчатых колес и канатов. Практически для любой отрасли есть термопласт, который может пригодиться.

Термопластические смолы образуют химические связи при использовании в процессе литья под давлением , называемые полимерами. Связывание различных типов молекул, включенных в полимерную цепь, будет определять характеристики пластика.

Когда смолы нагреваются, их молекулярная структура, о которой мы сейчас говорили, ослабевает. В результате он превращается в свирепую жидкость, которую выливают в формовочный инструмент. Как только смола остынет, полимерная цепь становится твердой, в результате чего получается желаемая деталь.

Разница между материалом TPR и материалом TPE —

Люди часто путают эти два материала. TPR и TPE классифицируются как термопласты. На первый взгляд, оба материала кажутся очень похожими, и до некоторой степени они таковы. Но между ними есть несколько различий, из-за которых их применение сильно отличается друг от друга.

TPE и TPR — модифицированные версии из разных материалов. TPR модифицирован из материала SBS, а TPE обычно модифицирован из материала SEBS.TPR известен своей твердостью в процессе формования. Напротив, материал SEBS от TPE ценится за его мягкость.

Материал

TPR обладает характеристиками как резины, так и формовочных свойств термопластов. Материал TPR обеспечивает повышенную гибкость по сравнению с TPE. Кроме того, материал TPR выделяется большим разнообразием физических диапазонов, что делает его полезным для многих целей.

Интересная история термопластичного каучука —

Об истоках каучука или пластика TPR известно очень мало, но сначала он появился на рынке в 1959 году, и с тех пор было создано множество вариаций.На рынке имеется 6 основных групп — термопластичные полиуретаны (TPE-U), смеси полиолефинов (TPE-O), эластомерные сплавы, термопластичные сополиэфиры (TPE-E), блок-сополимеры стирола (TPE-S) и термопластичные полиамиды (TPE- А).

Все эти варианты коммерчески доступны и используются в различных приложениях в зависимости от потребностей конечного потребителя.

Шкала твердомера Шора —

Шкалы твердомера Шора используются для измерения твердости различных материалов.И поскольку в последнем абзаце я хвалил твердость материалов TPR, твердость, измеренная с помощью высоконадежных шкал по Шору, варьировалась от 20 Shore OO до 85 Shore D.

.

Как профессионал, проработавший в индустрии пластмасс почти 5 лет, я считаю, что если вы связываетесь с кем-то, чтобы иметь дело с материалом TPR, найдите компанию с хорошим опытом, потому что TPR можно обрабатывать только в литьевом формовании, и найдите соответствующий опыт увеличит ваши шансы производить точную и безупречную продукцию.

Интересное чтение — Что такое полипропилен? | Типы полипропиленовых материалов | Основные свойства полипропилена | Преимущества | Недостатки | Как утилизировать ПП?

Часто задаваемые вопросы —

Для чего используется материал TPR?

Отв. В основном используется в производстве обуви и игрушек для склеивания. Однако он плохо реагирует с клеями. Некоторые области применения широко распространены в отраслях производства труб и проводов и кабелей.

2. Как чистить термопластичную резину?

Отв. Рекомендуется мыть теплой водой с мягким мылом. Чтобы добраться до более мелких и изогнутых участков, вы можете использовать зубную щетку и удалить пыль и мусор. Более того, после очистки водой в первую очередь следует протирать чистым и сухим полотенцем.

3. Водонепроницаемы ли изделия TPR?

Отв. В основном используется в продуктах для активного отдыха (в основном для водонепроницаемых подошв в обуви).Подошвы из термопластичной резины обеспечивают хорошее сцепление на жидкой и скользкой дороге. Подошвы были бы легче по весу, но имели бы более грубую текстуру.

4. Что лучше, TPR или PVC?

Отв. Оба материала используются для изготовления шлангов, но шланги TPR более гладкие, имеют лучшую стойкость к истиранию, эффективный воздушный поток и минимальные потери на трение, чем ПВХ. В результате они подходят для условий, связанных с высокими температурами, химическими веществами, влажностью и воздействием ультрафиолета.

5. Термостойкость TPR?

Отв. После сшивки становится термостойким. Однако чрезмерное нагревание приведет к его вулканизации и после полного сгорания приведет к выделению воды и кремнезема.

Последние мысли —

Таким образом, были мои взгляды и понимание материала TPR. Термопластичный каучук и другие его разновидности — это инструментальный материал, который делает новые успехи в мире термопластов, а также упрощает производителям производство качественных продуктов с беспрепятственным выходом в новые области.

Надеюсь, вам понравилась эта статья. Я приложил все усилия, чтобы упомянуть все относящиеся к делу детали. Не стесняйтесь делиться своими отзывами в поле для комментариев.

Удачного дня 🙂

Сравнение термопластичных эластомеров (TPE) и жидкого силиконового каучука (LSR)

«Термопласт» и «термореактивный материал» звучат как родственные, но не взаимозаменяемые. LSR — это термореактивные материалы, а материалы TPE — термопласты. Каждый из них имеет разные свойства материала, и в процессе формования они ведут себя обратно пропорционально.

Термопластические эластомеры и жидкий силиконовый каучук обладают схожими свойствами и являются выгодной альтернативой синтетическому или натуральному каучуку. Оба типа материалов идеально подходят для многих областей применения.

Однако есть существенные различия между характеристиками термопласта (термопластичного эластомера) и термореактивного (силиконового эластомера).

Что такое ЛСР?

Силиконы производятся из кварцевого песка, сырья, доступного практически в неограниченных количествах.Жидкая силиконовая резина — это синтетическая смола, в которой полимеры соединяются химической связью. Нагревание смеси вызывает сшивание полимера, в результате чего образуется химическая связь, придающая веществу постоянную прочность и форму после процесса отверждения.

При нагревании LSR затвердевает, что противоположно TPE. Когда LSR нагревается, сначала во время процесса формования, а затем во время процесса пост-отверждения, он вулканизируется и фиксирует физические свойства (то есть прочность на разрыв, прочность на изгиб и температуру тепловой деформации).Одной из основных целей выполнения пост-отверждения (нагревания формованных деталей в печи) является ускорение вулканизации, максимизация некоторых физических свойств материала, а в некоторых случаях используется для удаления летучих веществ.

LSR, отверждаемый платиной, представляет собой смесь из 2 частей, смешанных до того, как они попадут в форму для литья под давлением. Один элемент действует как катализатор, инициирующий развитие поперечного сшивания. Резина подвергается химическому сшиванию в процессе формования, которое называется отверждением или вулканизацией.Процесс вулканизации требует времени, от нескольких секунд до нескольких часов.

В структуре силикона чередуются атомы кислорода и кремния, и он может быть во многих формах, включая LSR, термоотверждаемый каучук и вулканизированный при комнатной температуре каучук.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о решениях LSR

Что такое термопластичные эластомеры?

Также известный как термопластичный каучук, термопластический эластомер представляет собой смесь полимеров, которые плавятся и превращаются в пластик при нагревании.Он затвердевает при охлаждении, но его химический состав не меняется от одной формы к другой.

Термопласт — это пластичный полимерный материал, обычно получаемый из ископаемых. Внедряются биологические растворы TPE, полученные из таких источников, как кукуруза, сахарный тростник, свекла, соевые бобы, целлюлоза или растительное масло, растения или водоросли.

Производители формуют и изготавливают TPE, когда температура достигает точки плавления. Хотя он имеет эластичность, подобную эластичности сшитых материалов, таких как LSR, его эластомерные свойства не связаны с сшивающими свойствами.

В термопластичных эластомерах не происходит химического связывания. Под воздействием тепла на пластиковые гранулы они превращаются в жидкость. Затем они формуются под давлением в различные компоненты, которые укрепляются и сохраняют свою форму в процессе отверждения. К семи типам решений TPE относятся:

  • Блок-сополимер стирола
  • Плавленая резина
  • Термопластический олефиновый эластомер
  • Термопластический полиэфирный эластомер
  • Термопластический вулканизат
  • Термопластический амидный эластомер
  • Термопластичный полиуретановый эластомер

Короче говоря, TPE — это класс сополимеров, часто изготавливаемых из смеси пластика и резины.

Выбор лучшего материала для вашего приложения

И LSR, и TPE имеют преимущества, и выбор лучшего материала будет зависеть от вашего продукта, вашего бюджета и, что наиболее важно, от требуемых характеристик.

Когда LSR лучший выбор?

Когда вы выбираете силиконы или термопластические эластомеры, критически важными факторами являются температура, остаточная деформация при сжатии и термостойкость. Другие каучуки, такие как натуральный каучук, нитрильный каучук, этилен-полипропилен-диеновый каучук (EPDM) и полиакриловый эластомер, как правило, имеют умеренные диапазоны рабочих температур.К ним относятся диапазоны от -50 до менее 100 градусов C для натурального каучука, например, и от -25 до 150 градусов C для нитрильного каучука. При сравнении термопластичных эластомеров и силиконовых эластомеров LSR предлагает непоколебимые характеристики в широком диапазоне температур и превосходит TPE по обоим концам шкалы — высокой и низкой.

LSR может работать при температуре от 350 до 400 градусов F (175-205 градусов C) без изменения своей формы. В диапазоне экстремальных температур — горячих или холодных — материал и его свойства остаются стабильными.

Например, он сохраняет свою гибкость и эластомерные характеристики (остаточную деформацию при сжатии) даже при температурах до -100 градусов по Фаренгейту. Устойчивость к сжатию означает, что он возвращается к своей исходной форме при растяжении. Эти атрибуты желательны в автомобильной промышленности , , особенно для деталей, используемых в экстерьере автомобилей — от датчиков до разъемов, уплотнений и прокладок, которые используются под капотом. LSR также встречается в деталях, используемых внутри автомобиля, в том числе в амортизирующих подушках в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также в прокладках и клавиатурах, используемых в ключевых FOB.В отличие от LSR, термопластичные эластомеры не подходят и плохо работают в этих диапазонах температур.

Благодаря своей вязкости, простоте обработки и доступности в диапазоне твердомеров, LSR предлагает инженерам дополнительную гибкость конструкции для достижения сложных характеристик деталей, включая малые размеры, толстые и тонкие детали, а также стабильность от мягкого к твердому. Благодаря своей способности заполнять тонкие стенки и стабильности в широком диапазоне температур, LSR является превосходным материалом для чувствительных к давлению приложений, таких как тонкие мембраны и прокладки, используемые в газовых устройствах, таких как водонагреватели или газовые нагреватели, а также в медицинские устройства, используемые для управления жидкостями, включая насосы и хирургические устройства, используемые в офтальмологических операциях.LSR доступен в диапазоне твердомеров (измерение жесткости) от очень мягких до очень твердых, при этом наиболее распространенные используемые дюрометры обычно находятся в диапазоне от 20 до 80 по Шору A.

Химические свойства силиконовых каучуков также являются преимуществом. LSR обладает хорошей химической стойкостью к целому ряду чистящих средств и других растворителей, что делает его идеальным для применения в медицине и биологических науках, подвергающихся регулярной очистке с использованием агрессивных чистящих средств и воздействию других загрязнителей окружающей среды.

Силиконовые эластомеры устойчивы к ультрафиолетовому излучению, поэтому они устойчивы к атмосферным воздействиям.Поскольку силикон невосприимчив к ультрафиолетовому излучению, он является отличным выбором для продуктов, подвергающихся длительному воздействию погодных условий. Они могут выдерживать суровые внешние условия в течение десятилетий без износа и без использования специальных добавок. И поскольку они также устойчивы к озону, они обладают превосходной устойчивостью к влажности и влаге.

LSR — предпочтительный материал для продуктов, контактирующих с телом. Биосовместимость и гипоаллергенность делают его идеальным материалом для индустрии здравоохранения.Его можно использовать для таких вещей, как респираторные устройства и носимые медицинские устройства (мониторинг уровня глюкозы и т. Д.), Не вызывая раздражения кожи.

Другие преимущества силикона:

  • Ясность
  • Высокий коэффициент пропускания света
  • Простота и чистота обработки
  • Без запаха и вкуса
  • Устойчивость к радиации, ультрафиолетовому излучению и бактериям
  • Стойкость к другой световой энергии, включая видимое, инфракрасное и микроволновое излучение
  • Сильные диэлектрические свойства, обеспечивающие превосходную изоляцию
  • Водонепроницаемость и минимальное водопоглощение
  • Минимальная воспламеняемость
  • Пигментируется в широкой цветовой гамме

Использование LSR не ограничивается только вышеупомянутыми отраслями или предметами.Жидкая силиконовая резина имеет тысячи применений, таких как:

  • Уплотнения разъемов для всех отраслей промышленности
  • Клапаны, мембраны и диафрагмы Duckbill
  • Прокладки и метизы в приборах
  • Сильфон
  • Септа
  • Герметичные корпуса для датчиков и другой электроники
  • Пробки / наконечники плунжера
  • Корпуса насосов
  • Детали слухового аппарата / вкладыши-вкладыши
  • Маски респираторные
  • Соски для детских бутылочек / соски-пустышки

Другие отрасли промышленности Продукты ЛСР могут включать:

  • Приборы
  • Бытовая электроника
  • Санитарно-техническое
  • Уход за матерью и ребенком
  • Строительная техника
  • Еда и напитки

Когда TPE лучший выбор?

С точки зрения обработки, термопластические эластомеры обеспечивают экономию затрат переработчикам и стоят меньше, чем силиконовые эластомеры, что также является привлекательным для их клиентов.TPE потребляют меньше энергии во время производства, так как процесс позволяет избежать образования поперечных связей. ТПЭ плавится при воздействии более высоких температур, поэтому его можно использовать повторно, что позволяет подвергнуть его повторной обработке, если он не загрязнен.

TPE

предлагает некоторые из тех же преимуществ, что и силиконовые эластомеры, включая виброустойчивость, гипоаллергенность и остаточную деформацию при сжатии, однако с ограничениями в определенных диапазонах температур. По этой причине они не так хорошо подходят для многих автомобильных применений под капотом или внешних деталей с такими рабочими температурами.

Для некоторых приложений TPE может иметь преимущества перед LSR и другими силиконовыми эластомерами. Для уплотнений и других применений, связанных с проницаемостью, TPE обеспечивают прочный барьер против окисления, влаги и сохраняют давление и вакуум. Материал также может быть нелипким, что помогает отталкивать грязь и другие загрязнения, что делает его хорошим выбором для потребительских товаров и других продуктов, где важны эстетика и отделка поверхности.

Дополнительные преимущества включают:

  • Устойчивость к истиранию
  • Отличная окраска
  • Хорошие электрические свойства
  • Термоупаковка
  • Высокая эластичность
  • Высокая усталостная прочность
  • Высокая ударопрочность
  • Комплект низкой компрессии
  • Низкая плотность
  • Низкий удельный вес
  • Устойчив к химическим веществам и атмосферным воздействиям
  • Прочный и гибкий при комнатной температуре

Основным недостатком TPE является его нарушенная стабильность размеров, которая может быть результатом неполного сшивания.Кроме того, использование добавок, таких как пластификаторы, антиоксиданты и промоторы обработки, может привести к более высокому содержанию вымываемых и экстрагируемых летучих веществ. Если детали будут использоваться в медицинских устройствах и приложениях для медико-биологических наук, эти уровни обычно тщательно контролируются.

Использование термопластичного эластомера

Вы можете внедрить TPE в различных отраслях для различных приложений. В зависимости от ваших требований и среды использование TPE включает такие элементы, как:

  • Детские бутылочки
  • Пробки для бутылок
  • Закрытие вкладышей
  • Ударопрочные устройства и корпус компонентов
  • Кольца уплотнительные
  • Уплотнения

Термопластический эластомер — лучшая альтернатива латексу, ПВХ или резине, особенно в медицине и здравоохранении, например, в перчатках.

СРАВНЕНИЕ ЛСР VS. ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИЙ ЭЛАСТОМЕР

Материал

ЛСР

Использование LSR в медицине и здравоохранении быстро растет из-за его способности выдерживать стерилизацию, его способности к микроформованию с возрастающей миниатюризацией, а также потому, что он идеально подходит для продуктов, контактирующих с человеком, в некоторых случаях заменяя латекс.

Твердость LSR колеблется от 3 до 80 по дюрометру А, но наиболее распространенным является твердость по твердости 50 А, где он имеет наилучшее сочетание прочности на разрыв и разрыв.Чтобы получить наилучшие герметизирующие свойства, многие производители используют жидкий силиконовый каучук с твердостью 30 по шкале А.

TPE

Поскольку термопластические эластомеры можно плавить и формовать, смолу можно многократно использовать повторно в пределах допустимого уровня, прежде чем это отрицательно повлияет на целостность и характеристики материалов. Благодаря возможности повторной обработки и повторной формовки несколько раз путем повторного нагрева, размягчения и повторного отверждения, TPE будет по-прежнему сохранять свои свойства остаточной деформации при сжатии.

При переходе из жидкого в твердое состояние эластомеры измеряют по мягкости и твердости. Вы можете определить значение, используя шкалу твердомера Шора. Например, мягкие гелевые материалы TPE имеют диапазон от 20 Shore OO до 90 Shore A. По мере увеличения твердости продукта увеличивается и шкала твердомера. Он начинает достигать уровня Shore D, когда значения твердости достигают 85 Shore D, что означает, что твердое тело очень твердое.

Что касается более эластичных материалов, твердость колеблется от 20 до 95 по дюрометру A.Типичная твердость термопластичных эластомеров составляет около 70 единиц твердости по шкале А.

Процессы формования

Основное различие между формованием силиконов и TPE заключается в том, что жидкий силиконовый каучук подвергается химической реакции, включающей сшивание, путем смешивания двух компонентов материала A / B (обычно жидкого) в цилиндре для литья под давлением и приложения тепла к форме. В случае термопластичных эластомеров гранулы материала плавятся в цилиндре для литья под давлением, а затем охлаждаются в форме.

Формование с двойным формованием и двухэтапное формование также являются технологиями, используемыми в обоих процессах.Здесь один продукт состоит из двух эластомерных элементов или комбинации эластомера и пластика. TPE связываются с широким спектром пластмасс, а из-за низкой температуры плавления его можно формовать из недорогих товарных пластмасс, которые также имеют более низкие температуры плавления. С другой стороны, LSR обычно используют высокую температуру обработки, чтобы обеспечить короткое время цикла. Из-за более высоких температур обработки они более ограничены в материалах, с которыми они могут соединяться.Они хорошо сочетаются с более высокими техническими характеристиками, инженерными термопластами, такими как поликарбонаты, а также полиамидами и ПБТ, предпочтительно армированными стекловолокном. Для двухэтапного формования LSR, когда оба материала формуются в одном и том же процессе для превосходного связывания и интеграции, материалы должны иметь одинаковые температуры плавления.

Процесс литья под давлением LSR

При производстве изделий LSR с использованием процесса литья под давлением используются индивидуальные производственные ячейки, отвечающие вашим конкретным потребностям.Силикон поступает в бочки с равными частями компонентов A и B, смешанных с образованием силиконового эластомера. Отдельные емкости предотвращают начало химической реакции. Компонент A — катализатор, а B — поперечная сшивка.

Следующим шагом является загрузка компонентов A и B в бочку в соотношении 1: 1 с использованием дозирующих насосов для обеспечения точности и минимального загрязнения. LSR имеет консистенцию, похожую на арахисовое масло или мед. Компоненты A и B смешиваются перед впрыском в форму, и краситель может быть добавлен до того, как он попадет в статический смеситель.

На этапе переноса силикон охлаждается и затем помещается в горячую форму. LSR пресс-формы при низких уровнях давления впрыска, часто ниже 10 000 фунтов на квадратный дюйм.

Крайне важно использовать высокоточные формы для жидкой силиконовой резины, чтобы избежать высыхания, и применять вакуум для вентиляции, поскольку силикон имеет низкую вязкость, что означает, что он течет очень быстро. Детали из жидкого силиконового каучука дают более высокую усадку, чем детали из TPE, поэтому детали с поднутрениями можно извлекать из формы без сложных и дорогостоящих механических салазок.

Процесс литья под давлением TPE

Процесс литья под давлением TPE менее требователен. Термопластические эластомеры выпускаются в виде гранул, которые добавляются в машину для литья под давлением через бункер. Либо поставщик материала добавляет краситель в гранулы до начала процесса, либо краситель может быть смешан на машине. Гранулы проходят через горячий цилиндр и впрыскиваются в форму с температурой от 70 до 120 градусов по Фаренгейту.

Характеристики продукта

В битве силиконов vs.TPE, силиконы, как правило, предлагают более высокое качество по более высокой цене. Хотя он может быть дороже за фунт, LSR предлагает более высокие характеристики продукта, чем любой другой каучук на рынке. Такие продукты, как сополиамидные эластомеры (COPA) и сополиэфирные эластомеры (COPE), занимают второе и третье место по качеству, при этом термопластические материалы входят в середину упаковки в обоих показателях.

Растворы жидкого силиконового каучука от SIMTEC Силиконовые детали

Жидкий силиконовый каучук — наша исключительная цель, и мы обладаем опытом, знаниями и передовыми технологиями, которые были усовершенствованы для обеспечения стабильного и стабильного процесса.SIMTEC производит деталей LSR, изготовленных по индивидуальному заказу, , многозарядные детали LSR и компоненты, отформованные поверх LSR. Мы создаем высококачественные решения, используя уникальные характеристики материала LSR , которые делают его идеальным для ряда приложений, сред и отраслей.

Наши специалисты SIMTEC работают с клиентами один на один, чтобы воплотить концепции в реальность. Благодаря нашему опыту в области многоэлементного литья под давлением LSR и LSR возможности безграничны.

Наша сильная сторона — это крупносерийное долгосрочное производство с использованием высокопроизводительных пресс-форм.У нас есть многолетний опыт обработки LSR, который отличает нас от других производителей, а также репутацию компании с низким уровнем дефектов на миллион.

Преимущества выбора LSR для ваших требований к компонентам большого объема варьируются от биосовместимости, термической стабильности и низкой остаточной деформации до химической и УФ-стойкости, гипоаллергенности и многого другого. Мы знаем все аспекты силикона и знаем, как он может принести пользу вашей компании и продуктам.

Связаться с нами

Чтобы узнать больше о решениях LSR в SIMTEC Silicone Parts, пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации или для оценки вашего текущего или будущего проекта.

Что такое материал TPR? мяч для отскока, мяч для снятия стресса, мягкая игрушка-мяч, производитель и поставщик забавных товаров и игрушек для снятия стресса www.happyiu.com

Материал

TPR, полное название термопластичный каучук, представляет собой материал, обладающий свойствами как пластика, так и резины. Он легкий и обладает хорошей устойчивостью к истиранию, хорошей прочностью на разрыв, атмосферостойкостью и электрическими свойствами.TPR работает так же, как вулканизированная резина, и его можно использовать повторно и повторно. Этот материал также хорошо подходит для литья под давлением.

TPR обладает свойствами плавления и формования пластика, сохраняя при этом некоторые гибкие свойства резины. Термопластичный каучук отличается от термопластичного эластомера или TPE тем, что термопластичный каучук имеет блестящую сторону при расплавлении, а эластомер имеет матовую поверхность.

Резина

TPR может быть такой же мягкой, как гелеобразный материал, или почти такой же твердой, как формованный пластик.Вот почему мы можем использовать TPR для изготовления различных чудесных игрушек, мягких мячей для снятия стресса, липких мячей, пластиковых игрушек индивидуальной формы и т. Д. Игрушки TPR не содержат фталатов и латекса, безопасны для детей от 3 лет.

Каковы преимущества TPR?
Уникальные свойства TPR дают ему несколько преимуществ перед другими материалами в процессе литья под давлением, которые включают:
• TPR материал обычно имеет более короткое время цикла, чем термореактивный каучук
• Его можно обрабатывать на традиционном пластиковом оборудовании
• Его индивидуальная настройка варианты означают, что он может быть различных цветов или прозрачен.
TPR может быть формован вместе или совместно экструдирован с другими типами жестких пластиков
 Его можно смешивать с различными физическими и химическими свойствами

И большинство клиентов задаются вопросом, в чем разница между TPR и силиконом?
TPR vs.Силикон
TPR во многом имитирует силикон, он гигиеничен, мягкий, податливый, долговечный и даже пригодный для вторичной переработки. Он менее пористый, чем многие материалы, но более пористый, чем силикон. Гипоаллергенен. Пока силикон дороже ТПР.

Термопластические эластомеры 101: полное руководство

Что такое термопластичные эластомеры (TPE)?

Что такое термопластичные эластомеры (TPE)?

Введенный в продажу в 1960-х годах, эластомер T hermo P lastic E (TPE) представляет собой полимерный материал с характеристиками термореактивной вулканизированной резины и термопласта.TPE демонстрирует высокую эластичность термореактивного вулканизированного каучука при комнатной температуре и хорошую обрабатываемость термопласта при высокой температуре.

Принципиальное различие между термореактивными эластомерами / каучуками и термопластическими эластомерами заключается в типе сшивающей связи в их структуре. Фактически сшивание является критическим структурным фактором, который способствует приданию высоких эластичных свойств. TPE обеспечивают простейший способ достижения выдающихся свойств путем простого изменения составов смеси и вязкости компонентов и ингредиентов при низкой стоимости.

Термопластический эластомер должен соответствовать следующим трем основным характеристикам:

  • Способность растягиваться до умеренного удлинения и после снятия напряжения возвращаться к чему-то близкому к своей первоначальной форме
  • Перерабатывается как расплав при повышенной температуре
  • Отсутствие значительной ползучести

TPE считается эффективной и рентабельной альтернативой латексу, силиконовому каучуку и поливинилхлориду (ПВХ).Его резиноподобные свойства позволили TPE значительно заменить резину в нескольких областях применения. Сегодня они используются во многих областях, таких как клеи, обувь, медицинские устройства, автомобильные детали, товары для дома и т. Д., Где они обеспечивают повышение эластичности в широком диапазоне температур . Материалы

TPE потенциально могут быть переработаны, поскольку их можно формовать, экструдировать и повторно использовать как пластмассы, но они обладают типичными эластичными свойствами каучуков, которые не подлежат вторичной переработке из-за их термореактивных характеристик.

Преимущества и недостатки TPE

Преимущества и недостатки TPE

Преимущества Недостатки
  • Более простая обработка, более низкое энергопотребление и более низкие затраты на готовые детали за счет более короткого времени изготовления
  • Легко формоваться со вставкой из олефиновых материалов, таких как полипропилен, без использования клея
  • Очень хорошие электроизоляционные свойства
  • Термостойкость и маслостойкость (в определенном диапазоне температур)
  • Низкая проницаемость и окрашиваемость
  • Может производиться с различными степенями твердости
  • Плавка при повышенной температуре ограничивает использование деталей из ТПЭ для определенных применений
  • Сравнительно более высокая стоимость, чем у термореактивных каучуков
  • .
  • Чувствительность к сдвигу
  • Низкая устойчивость к ароматическим углеводородам

Резина против TPE: когда выбирать?


Пройдите этот курс, чтобы получить больший контроль над характеристиками эластомерных деталей, выбрав правильный материал (резина или TPE) для вашего конечного применения (шины, уплотнения, прокладки, медицинское оборудование …)

Классификация и химический состав материалов TPE

Классификация и химический состав материалов TPE

После многих лет разработки TPE можно разделить на категории на основе различных методов, т.е.е. на основе составляющих химических строительных блоков, методов полимеризации и технологичности. Обычно термопластичные эластомеры можно разделить на следующие классы:
Каждая категория имеет небольшую разницу в своем химическом составе и, следовательно, предлагает разные свойства.

Химический состав термопластичных эластомеров (TPE)

Простейшие материалы TPE похожи на блок-сополимеры ABA, где:

  • A представляет собой твердый термопласт при комнатной температуре, но размягчается при повышенных температурах (например,грамм. полистирол, полиэтилен или полипропилен)
  • B — мягкий эластомер (например, полидиметилсилоксан, полибутадиен, полиизопрен или поли (этиленпропилен))

Термопластичные блок-сополимеры стирола (SBC или TPE-S)


Стирольные термопластические эластомеры являются самой большой группой среди материалов TPE и, вероятно, наиболее универсальными, поскольку их можно производить с различными значениями твердости. Они включают в себя совершенно разные основные типы:
  • SBS: Блок-сополимер стирола, бутадиена и стирола
  • SIS: Блок-сополимер стирола, изопрена и стирола
  • SEBS: Блок-сополимер стирола, этилена, бутилена и стирола
  • SEEPS: Блок-сополимер стирола, этилена, этилена, бутилена и стирола
  • SEPS: Блок-сополимер стирола, этилена, пропилена и стирола
  • SEPS-V: Блок-сополимер стирола, этилена, пропилена и стирола, сшиваемый

Блок-сополимеры стирола представляют собой аморфные и непрозрачные полимеры.У них есть эластомерные сегменты относительно короткой длины, поэтому каждый эластомер может пройти через несколько жестких доменов, прежде чем закончится. К различным преимуществам стирольных ТПЭ относятся:
  • Высокая прочность на разрыв и модуль упругости.
  • Хорошая смешиваемость
  • Хорошая стойкость к истиранию
  • Хорошие электрические свойства
  • Большой выбор твердости
  • Высокий коэффициент трения (соответствует таковому для NR)
  • Бесцветный, хорошая прозрачность


Структура стирольных ТПЭ
(Источник: Термопластические эластомеры, под редакцией проф.Адель Эль-Сонбати)

Термопластический эластомер Полиолефины (TPO или TPE-O)


Это относительно новый класс термопластичных эластомерных материалов по сравнению со стирольными блок-сополимерами. Они представляют собой смеси полипропилена или полиэтилена и этилен-пропилен-диенового каучука и нитрильного каучука (NBR) для обеспечения эластомерного элемента.

TPO в основном имеет два типа производственных процессов: один — смешивающий, а другой — реакторный.Тип смешиваемого компаунда включает динамическую вулканизацию (TPV) и механическое смешивание (CTPO).

Блок-сополимеры полиолефинов представляют собой аморфные и прозрачные полимеры. Полиолефины химически инертны, чрезвычайно гибки, нетоксичны, очень легкие и стерильные.

Термопластические вулканизаты (TPV или TPE-V)


TPV — это веха в развитии эластомерных сплавов. TPV заменяет традиционный термореактивный вулканизированный каучук во все большем количестве применений, становясь одной из самых многообещающих разновидностей полимерных материалов.Этот класс ТПЭ принципиально отличается от рассмотренных ранее тем, что они получают свои физические и эластомерные качества от механического объединения различных термопластов, как правило, с термореактивными каучуками, а не через структуру сегментов цепи, как в случае блок-сополимера ТПЭ.

TPV в основном включают силиконовый каучук TPV (TPSiV), акрилатный каучук TPV (ACM), TPV на основе NR или ENR, полиолефиновый эластомер (EOC) / PP TPV).

Свойства термопластичных вулканизатов в основном включают:

  • Отличные барьерные свойства
  • Небольшая остаточная деформация
  • Хорошие механические свойства
  • Хорошие свойства при низких температурах
  • Усталостная долговечность
  • Хорошая стойкость к жидкостям и маслам

Эластомерные сплавы представляют собой смеси эластомеров и термопластов, которые можно обрабатывать с использованием методов обработки термопластов.

Термопластичный полиуретановый эластомер (TPU или TPE-U)


TPU представляют собой блок-сополимеры с уретановыми связями в основной цепи. Один тип блока, твердый сегмент, образуется добавлением удлинителя цепи к диизоцианату. Другой тип — мягкий сегмент и состоит из длинных гибких полиэфирных или полиэфирных цепей, которые соединяют два жестких сегмента. ТПУ на основе простого полиэфира или сложного полиэфира обладает особыми преимуществами, особенно в том, что касается химической стойкости.

Жесткие сегменты: Диизоцианаты, диолы с короткой цепью (наиболее часто используются 1,4-бутандиол и в меньшей степени 1,6-гександиол и 1,4-дигидроксиэтоксибенз)

Мягкий сегмент: Длинноцепочечные диолы (сложные полиэфиры с концевыми гидроксильными группами и простые полиэфиры.Примерами типичных типов полиэфиров являются поликарбонатные и поликапролактоновые гликоли, а в случае простых полиэфиров — поли (оксипропилен) и поли (окситетраметилен) гликоль)


TPU, состоящие из чередующихся структур жесткого и мягкого сегментов
(Источник: термопластичные эластомеры, Под редакцией профессора Аделя Эль-Сонбати)

Преимущества термопластичных уретановых эластомеров:
  • Хорошая стойкость к истиранию и разрыву
  • Хорошие свойства жесткости
  • Низкий коэффициент трения (зависит от твердости)
  • Хорошая устойчивость к кислороду, озону и погодным условиям

Узнайте больше о том, как производится термопластичный полиуретан (ТПУ), его основных свойствах и преимуществах, которые позволяют различным отраслям промышленности производить передовые продукты.

Термопластический сополиэфирный эластомер (COPE или TEEE или TPE-E)


Термопластичные полиэфирные эластомеры (TPEE) представляют собой тип блок-линейных сополимеров, содержащих твердокристаллический сегмент (полибутилентерефталат, PBT — кристаллическая фаза, обеспечивающая прочность) и мягкий аморфный сегмент (политетраметиленоксид гликоль, PTMO — непрерывный сегмент).

Жесткость, полярность и кристалличность жесткого сегмента TPEE придают ему исключительную прочность и превосходную стойкость к высоким температурам, сопротивление ползучести, стойкость к растворителям и ударопрочность.Низкая температура стеклования и насыщение мягкого сегментного полиэфира делают его очень стойким к низким температурам и старению. Он сочетает в себе превосходную эластичность резины и технологичность термопластов.

В более общем плане ключевыми характеристиками этих материалов являются:

  • Отличные динамические свойства, например ползучесть и усталость
  • Исключительная стойкость к маслам и смазкам, хорошая общая стойкость к химическим веществам
  • Превосходная прочность в широком диапазоне температур
  • Отличная термостойкость (длительный срок 165 ° C)
  • Хорошие электроизоляционные свойства
  • Низкое влагопоглощение
  • Превосходная стабильность размеров

Термопластический полиамидный эластомер (COPA или PEBA или TPE-A)


Термопластичный полиамидный эластомер (TPE-A) — это недавно разработанный класс чередующихся блок-сополимерных эластомеров.Он состоит из мягких сегментов полиэфиров или простых полиэфиров и жесткого блока из полиамида. Полиамид может быть, например, полиэфирамидом (PEA), полиэфирэстерамидом (PEEA), поликарбонат-эстерамидом (PCEA) или полиэфир-блок-амидом (PE-b-A).

Свойства термопластичных полиамидных эластомеров сильно зависят от типа полиамидного блока, типа полиэфирного блока, а также длины и количества блоков. Ключевые свойства TPE-A:

  • Хорошая технологичность
  • Устойчивость к высоким температурам (до 170 ° C)
  • Хорошая стойкость к растворителям
  • Устойчивость к ползучести
  • Износостойкость
  • Хорошая низкотемпературная гибкость
  • Ударопрочность и упругое восстановление
  • Отличное сцепление с полиамидными инженерными материалами


Структура термопластичных полиамидных эластомеров.
(Источник: Термопластические эластомеры, под редакцией профессора Аделя Эль-Сонбати)

Появление ТПЭ на биологической основе

Появление ТПЭ на биологической основе

Чтобы снизить зависимость от невозобновляемых ресурсов, таких как нефть, и добиться устойчивого развития промышленности полимерных материалов, все больше и больше людей отдают предпочтение полимерным материалам на биологической основе. Термопластические эластомеры на биологической основе представляют собой тип термопластичных эластомерных материалов, полученных из мономеров биомассы, ресурсы которых очень устойчивы, поскольку их мономеры получены из организмов в природе.

Термопластические эластомеры на биологической основе производятся с использованием нескольких сырьевых материалов на биологической основе, таких как крахмал в диапазоне от 30% до 50%, касторовое масло и масло канолы, полиолы из растительных масел и жирных кислот, кукурузное и соевое масло. Некоторые из популярных коммерческих марок TPE на биологической основе включают:

Свойства и обработка TPE

Свойства и обработка TPE

Окончательные свойства, достигаемые в любом материале TPE, определяются химическим составом, природой составляющих и их морфологией.Конкретные свойства будут варьироваться в зависимости от относительных пропорций твердой и мягкой фаз, поэтому в каждой группе TPE доступен ряд материалов TPE.

Механические свойства — Механическая прочность и модуль (жесткость), истирание, твердость (может быть в ограниченном диапазоне), остаточная деформация при сжатии и растяжении, а также сопротивление разрыву ТПЭ при температуре выше комнатной и ниже точки размягчения в значительной степени зависят от твердой фазы. .


Диапазон твердости термопластичных эластомеров

Гибкость — Эластичная мягкая фаза создает резиноподобные свойства удлинения, изгиба, низкотемпературных характеристик, динамических свойств и, в некоторой степени, прочности на разрыв за счет кристаллизации сегментов цепи, вызванной деформацией.

Электрические свойства — Электроизоляционные свойства зависят от уровня полярности TPE. Большинство материалов TPE обеспечивают уровень электроизоляции. Здесь по существу неполярные олефиновые материалы TPO и TPV и SEBS TPE (в зависимости от другого компаундированного полимера и добавок) демонстрируют электрические изоляционные свойства от хороших до превосходных.

Термические свойства — Ключом к характеристикам TPE являются его термические свойства как с точки зрения его общих характеристик, так и с точки зрения простоты обработки расплава.Температура стеклования (Tg) твердой фазы частично определяет механические характеристики при комнатной температуре и выше, в то время как мягкая фаза регулирует характеристики при комнатной температуре и точку хрупкости.

Химические характеристики — Химическая стойкость определяется химическим составом ТПЭ и его морфологией. Неполярные аморфные материалы TPE, стиролы, обладают несколько ограниченной химической стойкостью к широкому спектру растворителей.

Устойчивость к ультрафиолетовому излучению — Устойчивость типов TPE к окружающей среде является ключевым фактором, особенно для наружного применения, особенно в автомобильном секторе.Все семейство TPE в большей или меньшей степени восприимчиво к воздействию высокоэнергетического УФ-излучения.

Недвижимость SBC TPO ТПВ ТПУ КОПЭ PEBA
Удельный вес 0,9-1,1 0,89–1,0 0,9–1,0 1,1–1,3 1,1–1,3 1,0–1,2
Твердость по Шору 3A-60D 60A-75D 35A-50D 60A-85D 90A-72D 60A-75D
Низкая температура.Предел, ° С -70 -60 -60 -70 -65 -40
High Temp. Предел (продолж.), ° C 120 120 135 120 125 170
Устойчивость к сжатию при 100 ° C F -П, G Ф / Г F Ф / Г
Устойчивость к углеводородным жидкостям Ф / Г -П, G / E F / E G / E G / E
Устойчивость к водн.Жидкости G / E G / E G / E Ф / Г P / G Ф / Г
P = плохо, F = удовлетворительно, G = хорошо, E = отлично

Методы обработки TPE


TPE являются технологически очень привлекательными, поскольку их можно обрабатывать как термопласты с использованием существующего обычного оборудования для производства термопластов. TPE используется во всех основных производственных процессах, например, в литье под давлением, экструзии, выдувном формовании, каландрировании, экструзии пленки и термоформовании.

Термопластический эластомер при нагревании показывает хорошие свойства текучести. Они быстро затвердевают при охлаждении. Это позволяет использовать высокопроизводительное оборудование для обработки термопластов при обработке термопластичных эластомеров. Таким образом, производится несколько эластомерных продуктов. TPE также практически не требуют смешивания и не требуют добавления усиливающих агентов, стабилизаторов или отверждающих систем.

Может использоваться типичное оборудование из ПВХ. Рекомендуется сушить при 80 ° C в течение 2 часов и максимально допустимой влажности 0.1%.

Литье под давлением


Литье под давлением на сегодняшний день является наиболее часто используемым методом обработки TPE из-за его высокой производительности и потому, что это чистый процесс без образования отходов. Он используется в самых разных областях, от тюбиков или пен до готовых изделий; его можно применять для совместной или вставной инъекции. Во время литья под давлением ТПЭ без особых проблем ведут себя так же, как и другие термопласты в горячеканальной системе.
  • Рекомендуемая степень сжатия: от 2: 1 до 3: 1
  • Рекомендуемый винт L / D: 20-24
  • Рекомендуется температура формы 25-50 ° C.
  • Рекомендуется температура формы 160-200 ° C, в зависимости от диапазона твердости
  • .

Экструзия


Экструзия TPE играет важную роль при формовании множества различных профилей.Преимущественно используются одношнековые экструдеры, но используются и некоторые другие экструдеры, например, оборудованные трехсекционными или барьерными шнеками. Экструзия также применяется к другим формам: пенопластам, трубкам, листам и т. Д.
  • Температура плавления: 180-190 ° C
  • Наилучшие результаты достигаются с винтом L / D 24 и степенью сжатия от 2,5: 1 до 3,5: 1

3D-печать


Материалы с каучуковидными свойствами или каучук широко используются в широком диапазоне применений, где требуются эластичные свойства резины.Поскольку долгое время 3D-печать резиной считалась невозможной (каучук — это термореактивный материал), производители начали искать альтернативу резине для 3D-печати. Нить

TPE — это гибкий материал для 3D-печати, который на ощупь и действует так же, как гибкая резина. Существует несколько типов TPE, причем термопластичный полиуретан (TPU) является наиболее часто используемым среди нитей для 3D-печати для FDM и порошка для использования в машинах SLS. Гибкие нити можно использовать для изготовления деталей, которые могут изгибаться или должны изгибаться в соответствии с окружающей средой: стопоры, ремни, пружины, чехлы для телефонов и т. Д.


3D-печать TPE с помощью Airwolf 3D HD

Найдите подходящий термопласт-эластомер Марка


Просмотрите широкий спектр марок термопластических эластомеров (TPE-S, PEBA, TSiV, TPC и т. Д.), Доступных сегодня, проанализируйте технические данные каждого продукта, получите техническую помощь или запросите образцы.

Что такое термопластичные эластомеры (TPE)?

Дуг Шарп
Президент Elasto Proxy

Покупатели и дизайнеры уплотнений хотят получить лучшее из обоих миров.Некоторые материалы слишком твердые. Остальные слишком мягкие. Кроме того, есть соединения, которые, кажется, обладают правильным сочетанием свойств, но не выдерживают низких температур или стоят слишком дорого. Выбор материала может быть сложной задачей. Поэтому, когда на рынке появляются новые соединения, наличие партнера по цепочке поставок в вашем углу помогает.

Лучшее из миров

Термопластические эластомеры (TPE) — это группа резиноподобных материалов, сочетающих технологическую прочность термопластов с лучшими качествами термореактивных каучуков.Как следует из названия, термопласты — это термочувствительные пластмассы, которые при нагревании становятся мягкими или даже текучими, а затем затвердевают при охлаждении. Им можно придать индивидуальную форму — от обратных клапанов до кофейных чашек.

Термореактивные каучуки — это эластомеры, податливые материалы, которые могут принимать нормальную форму после растяжения, скручивания или деформации. Представьте себе резинку — и вы думаете об эластомерном продукте. Для покупателей и дизайнеров продукции, которые хотят получить лучшее из обоих миров — или, может быть, лучшее из всех миров — TPE или термопластичные каучуки (TPR) могут быть правильным выбором.

TPE в сравнении с резиной

Материал

TPE имеет более высокую стоимость материала, чем другие каучуки, но он рентабелен для небольших тиражей, поскольку сразу затвердевает. Поскольку термопластичные эластомеры также на 20% легче, чем другие типы резины, транспортные расходы TPE также ниже. Если «чище и экологичнее» является частью философии вашей компании, вам понравится, что лом TPE подлежит полной переработке. Этот новый материал имеет более низкие температуры экструзии, позволяет производить профили любого цвета и является более эластичным.Профили TPE, такие как уплотнители окон и дверей, также легче устанавливать.

TPE против пластика

Термопластические каучуки также имеют преимущества перед поливинилхлоридом (ПВХ), популярным пластиком, который часто используется вместо металлов или даже дерева в строительных изделиях. Гибкий и податливый, TPE с меньшей вероятностью сломается, особенно при низких температурах. Помимо памяти формы и более низкой теплопроводности, TPE может использоваться в компенсаторах. По словам одного поставщика, TPE может увеличиться в 800 раз по сравнению с первоначальным размером в течение 48 часов.

Возможные недостатки

Подходит ли TPE для любого приложения? Конечно, нет! Есть проблемы с гибкостью в углах. Также существуют проблемы с формованием профилей из ТПЭ и чрезмерный заусенец при сварке рам. Из-за более высокой стоимости материалов по сравнению с другими каучуками термопластичные эластомеры могут оказаться неэффективными для некоторых массовых прогонов.

Так как же определить, подходит ли TPE для вашего приложения? Для начала выберите партнера, а не поставщика.Попросите вашего поставщика уплотнений выслушать все ваши требования и проанализировать все ваши потребности. Помните также, что Elasto Proxy здесь, чтобы помочь.

Часто задаваемые вопросы о термопластическом эластомере (TPE)

| Avient

Что такое TPE?

Термопластические эластомеры, как правило, представляют собой гибкие материалы с низким модулем упругости, которые можно многократно растягивать, по крайней мере, в два раза по сравнению с исходной длиной при комнатной температуре с возможностью возврата к своей приблизительной исходной длине при снятии напряжения.Основными материалами с этим свойством являются термореактивные каучуки, но многие семейства литьевых термопластичных эластомеров (ТПЭ) заменяют традиционные каучуки. Помимо использования в их основной форме, TPE широко используются для модификации свойств жестких термопластов, обычно для улучшения ударной вязкости. Это довольно распространено для листовых изделий и обычных формованных ТПЭ.

Типы ТПЭ

До 1996 года шесть основных типов TPE можно было разделить на два общих класса: блок-сополимеры (стиролы, сополиэфиры, полиуретаны и полиамиды) или смеси и сплавы термопластов / эластомеров (термопластичные полиолефины и термопластичные вулканизаты).

В дополнение к этим TPE появились две новые технологии. Это полиолефиновые пластомеры и эластомеры, катализируемые металлоценом, и термопластичные полиолефиновые эластомеры, полученные в реакторах.

Традиционные типы TPE известны как двухфазные системы. По существу, твердая термопластичная фаза механически или химически связана с фазой мягкого эластомера, в результате чего получается ТПЭ, который имеет комбинированные свойства двух фаз.

Традиционные классы TPE

  • Стиреники (S-TPE)
  • Сополиэфиры (COPE)
  • Полиуретаны (ТПУ)
  • Полиамиды (PEBA)
  • Смеси полиолефинов (ТПО)
  • Полиолефиновые сплавы (TPV)

Новые участники TPE

  • Реактор TPO’s (R-TPO’s)
  • Полиолефиновые пластомеры (ПОП)
  • Полиолефиновые эластомеры (POE)

Новые СОЗ и ПОЭ по существу представляют собой линейные полиэтилены низкой плотности с очень низкой молекулярной массой (VLMW-LLDPE).Эти материалы, являющиеся результатом достижений в технологии катализаторов полимеризации, были первоначально разработаны для улучшения характеристик гибкой упаковочной пленки. В последнее время эти более гибкие полиэтилены стали использоваться в качестве недорогих заменителей резины в некоторых нетребовательных областях применения формованных изделий. В первую очередь это продукты, которые не будут подвергаться экстремальным температурам, давлению, нагрузкам или стрессовым условиям. В формованных изделиях эти новые материалы используются там, где желательна более или менее ограниченная степень гибкости или тактильного ощущения.Обратите внимание, что это не настоящие эластомеры.

В начало

Какие свойства растяжения я могу ожидать от моего TPE?

Свойства при растяжении

Свойства растяжения — это измерения, используемые для описания того, как эластомер работает при растяжении. Обычно используются несколько тестов, чтобы показать, как TPE будет работать в средах конечного использования.

Предел прочности при разрыве

Это измерение также называется пределом прочности на растяжение.В этом испытании кусок эластомера растягивается до разрыва. Измеряется сила, необходимая для разрушения материала. Единицы измерения обычно выражаются в фунтах на квадратный дюйм (psi) или в мегапаскалях (МПа). Эластомеры с высокими предельными характеристиками при растяжении будет труднее разрушить при растяжении, чем эластомер с более низкими значениями в этом испытании.

Прочность на разрыв

Это значение описывает, насколько хорошо эластомер сопротивляется разрыву. Испытание прочности на разрыв по существу такое же, как испытание на разрыв при разрыве, за исключением того, что испытательный стержень имеет надрез с одной стороны для обеспечения точки распространения.Материал растягивается, и регистрируется величина силы, при которой испытательный стержень полностью разрывается. Единицы измерения обычно выражаются в фунтах на квадратный дюйм или килоньютонах на метр (кН / м).

Модуль упругости при растяжении

При испытании модуля упругости эластомер растягивается, и сопротивление растяжению измеряется в диапазоне точек удлинения. Это часто называют растяжением при различных процентах от исходной длины эластомера, например, 50, 100 и 300 процентов. Эластомер может изначально иметь сильное сопротивление растяжению, но становиться слабее по мере удлинения (так называемое «образование шейки»).

Удлинение при разрыве

Относительное удлинение — это не показатель того, насколько легко или трудно растяжимый материал, а просто то, насколько он будет растягиваться до того, как разорвется. Это указывается в процентах от исходной длины. Некоторые мягкие эластомеры растягиваются более чем на 1000 процентов своей исходной длины перед разрывом. Мягкий эластомерный ТПЭ обычно будет иметь гораздо более высокую ценность, чем твердый жесткий материал.

Факторы, влияющие на значения

Метод формования испытательных пластин и направление потока влияют на значения прочности на растяжение.По этой причине многие эластомеры измеряют на прочность при растяжении как в направлении потока, так и поперек направления потока.

Направление потока

Подобно многим другим свойствам эластомеров, свойства при растяжении зависят от ориентации молекул полимера при формовании. Таким образом, свойства при растяжении могут широко варьироваться в зависимости от того, было ли растяжение выполнено в направлении потока полимера во время формования или в поперечном направлении.

Тестовые пластины (экструзия vs.Литье под давлением)

Некоторые испытания проводятся на пластинах, изготовленных литьем под давлением, а другие — на пластинах, изготовленных методом экструзии. Важно сравнивать значения только на аналогичных типах тестовых пластинок, так как значения могут значительно отличаться.

В начало

Как «сжатие» применяется к TPE?

Набор сжатия — это величина остаточной деформации, которая возникает, когда материал сжимается до определенной деформации в течение определенного времени при определенной температуре.

Обычный используемый метод испытаний ASTM (ASTM D395) требует, чтобы материал был деформирован (сжат) на 25 процентов в течение определенного периода времени. После 30-минутного восстановления образец измеряется.

  • 23 ° C (комнатная температура)
    22 часа, 70 часов, 168 часов (1 неделя), 1000 часов (42 дня)
  • 70 ° C
    22 часа, 70 часов, 168 часов (1 неделя), 1000 часов (42 дня)
  • 121 ° C
    22 часа, 70 часов, 168 часов (1 неделя), 1000 часов (42 дня)
  • 150 ° C
    22 часа, 70 часов, 168 часов (1 неделя), 1000 часов (42 дня)

Полученное значение представляет собой процент образца материала, который не может восстановиться до своей исходной высоты.Например, остаточная деформация при сжатии 40 процентов означает, что термопластичный эластомер восстановил только 60 процентов своей толщины в сжатом состоянии. Усадка при сжатии 100 процентов говорит о том, что термопластический эластомер никогда не восстанавливается — он остается сжатым.

Часто ползучесть путают с установкой сжатия. Однако остаточная деформация при сжатии — это величина деформации при постоянной деформации, тогда как ползучесть — это величина деформации при постоянном напряжении.

В начало

Есть ли рабочая температура для TPE?

Термин «рабочая температура» широко используется для определения максимальной температуры, при которой материал подходит для использования.

Рабочая температура

зависит от многих факторов, включая требования к характеристикам, продолжительность воздействия, наличие нагрузки и конструкцию детали.

Некоторыми распространенными методами измерения рабочей температуры являются: температура размягчения по Вика, температура теплового прогиба (HDT), лаборатория страховщика (UL), половина прочности на разрыв и другие собственные методы в зависимости от отрасли.

Примеры приложений, требующих относительно высоких рабочих температур, включают автомобили / транспорт, гидравлические шланги и кабели для горных работ.Примеры применений, не требующих высоких рабочих температур, включают общие применения внутри помещений, такие как ручки для предметов личной гигиены и кухонной посуды, телефонных шнуров и игрушек.

В начало

Что подразумевается под твердостью?

Твердость

Относительная мягкость или твердость материала часто является одним из первых критериев, принимаемых во внимание при выборе термопластичного эластомера. Твердость также связана с другими важными конструктивными характеристиками, такими как модуль упругости при растяжении и изгибе.При обсуждении твердости может возникнуть путаница из-за разнообразия шкал измерения и ее связи с другими свойствами материала.

Измерение твердости

Самый распространенный инструмент для измерения твердости резины называется твердометром Шора. Пружина используется для вдавливания металлического индентора в поверхность материала, измеряя глубину его проникновения. Инструмент измеряет глубину проникновения от нуля до 0,100 дюйма. Нулевое значение на шкале означает, что индентор находится на максимальной глубине, а значение 100 означает, что проникновение не было обнаружено.

Твердометры

по Шору бывают разных диапазонов твердости. Одна из наиболее распространенных шкал — шкала Шора А, в которой используется тупой индентор и умеренное усилие пружины. Инструменты Shore A не так точны, когда показания выше 90. Для более твердых материалов используется твердомер Shore D, так как он имеет острый индентор и более прочную пружину, позволяющую проникать на большую глубину.

При измерении еще более твердых пластмасс используются инструменты с более острыми инденторами и более сильными силами, такие как твердомеры по Роквеллу.На другом конце шкалы мягкие гели и мягкие поролоновые каучуки измеряются по шкале Шора 00.

Большинство материалов сопротивляются начальному вдавливанию, но со временем деформируются из-за ползучести или релаксации. Показания дюрометра могут быть сняты мгновенно или через определенное время задержки, которое обычно составляет от 5 до 10 секунд. Мгновенное показание всегда дает более высокое (или более жесткое) показание, чем отсроченные показания. Отсроченные показания лучше отражают не только твердость материала, но и его упругость.Слабый, менее эластичный материал будет ползать больше, чем более прочный и эластичный материал.

Для подтверждения достоверности данных необходимы точные процедуры тестирования. Для получения точных показаний у вас должна быть плоская поверхность детали, а также достаточная толщина детали, чтобы опорная поверхность не повлияла на результат. Обычно требуемая толщина составляет 0,200 дюйма, но твердые TPE, которые испытывают меньшую деформацию, могут быть точно измерены при меньшей толщине.

Связь с другими объектами недвижимости

Твердость часто путают с другими свойствами, такими как модуль упругости при изгибе.Хотя оба свойства отражают то, как продукт ощущается в руках покупателя, модуль упругости при изгибе измеряет сопротивление изгибу, а твердость измеряет сопротивление вдавливанию. В рамках определенного семейства TPE эти два свойства связаны. Обычно с увеличением твердости увеличивается и модуль упругости при изгибе.

Сопротивление ползучести и предел прочности при растяжении в данном семействе TPE обычно напрямую связаны. Это означает, что более мягкий TPE будет больше ползать и иметь меньшую прочность на разрыв, чем более твердый материал.Коэффициент трения (COF) обратно пропорционален твердости. По мере увеличения твердости TPE коэффициент трения обычно уменьшается.

При сравнении TPE из разных семейств, фактические данные о физических свойствах, помимо твердости, необходимы для принятия соответствующих решений по материалам.

В начало

Определения нормативных терминов

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA)

В соответствии со сводом федеральных нормативных актов, раздел 21, глава 1, подраздел B, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США предоставляет подробные спецификации, касающиеся требований к приемлемости различных полимеров и TPE для предполагаемого использования в пищевых продуктах.Когда продукт классифицируется как материал «FDA grade», это означает, что в его рецептуре используются только материалы, утвержденные 21 CFR, части 170-199.

Национальный фонд санитарии (NSF)

Национальный фонд санитарии известен разработкой стандартов, услугами по тестированию и сертификации продукции в области безопасности общественного здоровья и защиты окружающей среды. Программы сертификации NSF аккредитованы Американским национальным институтом стандартов (ANSI / RAB), Голландским советом по аккредитации (RvA) и Советом по стандартам Канады (SCC).

Тестовые альянсы позволяют принимать тесты NSF и в других регионах мира. Некоторые из альянсов включают Intertek Testing Services (ITS), KIWA N.V. в Нидерландах, Канадскую ассоциацию стандартов (CSA) и QMI в Канаде, а также Японскую ассоциацию инспекции газовых приборов (JIA) в Японии и многие другие.

Типичные области применения, требующие сертификации NSF, — это питьевая вода, системы очистки воды, ресторанное обслуживание и сантехника.

Фармакопея США (USP)

Спецификации

USP касаются совместимости / контакта с кровью и биологическими жидкостями.Тесты USP предназначены для получения информации о биологических эффектах полимерных материалов, используемых в контейнерах. Существует шесть классов, в которые можно отнести полимер, в зависимости от его характеристик в конкретных биологических тестах Фармакопеи США. Каждый возрастающий номер класса, от I до IV, требует, чтобы полимер подвергался дополнительным испытаниям, при этом на каждом уровне используется больше растворителей для экстракции, чем в предыдущем классе. Существует также диапазон все более высоких температур экстракции, которые могут быть выбраны для получения дополнительных характеристик материала.

Underwriters Laboratories (UL)

Underwriters Laboratories — это независимая некоммерческая организация по сертификации безопасности и тестирования продуктов, базирующаяся в США. Распространенными испытаниями являются UL-94 (испытание на вертикальное и горизонтальное горение, далее классифицируемое по категориям HB, V0, V1 или V2), VTM (испытание на горение тонкой пленки) и VW (испытание на горение вертикальной проволоки). Типичные области применения, на которые распространяются спецификации UL, включают портативную электронику, бизнес-машины и бытовую технику.

Военные спецификации (MIL)

Для некоторых военных и невоенных приложений США могут потребоваться военные спецификации.Такие характеристики включают такие области, как рост грибков, стабильность размеров и многие другие свойства материала. В мире TPE приложения, требующие военных спецификаций, включают шлангокабели, гибкие шнуры полевого использования, подземный кабель и кабель между кораблем и берегом.

Канадская ассоциация стандартов (CSA)

CSA — это основной канадский орган по стандартизации, который устанавливает критерии эффективности и методы испытаний для определенных приложений. Это орган, аналогичный органам ASTM, UL, DOT, FDA и MIL в США.

В начало

В чем разница между термопластом и термореактивным эластомером?

Эластомеры обычно делятся на две основные категории:

Структура

Термопластические эластомеры — это материалы, которые многократно размягчаются / плавятся при нагревании и затвердевают при охлаждении. Большинство термопластов растворимы в определенных растворителях и могут до некоторой степени гореть. Температура размягчения / плавления зависит от типа и марки полимера. Из-за чувствительности термопластов к нагреву / сдвигу необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать разложения, разложения или воспламенения материала.

Большинство термопластичных молекулярных цепочек можно рассматривать как независимые переплетенные струны, напоминающие спагетти (см. Рисунок выше). При нагревании (например, при формовании) отдельные цепи скользят, вызывая пластическое течение. При охлаждении цепочки атомов и молекул снова прочно удерживаются. При последующем нагревании цепи снова скользят. Существуют практические ограничения на количество циклов нагрева / охлаждения, которым могут подвергаться термопласты до того, как это повлияет на внешний вид и механические свойства.

Термореактивные эластомеры претерпевают химические изменения во время обработки, становясь навсегда нерастворимыми и неплавкими. Именно это химическое сшивание является принципиальным различием между термореактивными и термопластичными системами. Натуральные и синтетические каучуки, такие как латекс, нитрил, измельчаемый полиуретан, силикон, бутил и неопрен, которые приобретают свои свойства благодаря процессу, известному как вулканизация, являются типичными термореактивными эластомерами.

Как видно из диаграммы ниже, когда термореактивные полимеры отверждаются или затвердевают, между соседними молекулами образуются поперечные связи, в результате чего образуется сложная взаимосвязанная сеть.Эти поперечные связи предотвращают скольжение отдельных цепей, тем самым предотвращая пластическое течение при добавлении тепла. Если после завершения сшивки к термореактивному эластомеру добавляется чрезмерное тепло, полимер разрушается, а не расплавляется. Это поведение чем-то похоже на приготовленное яйцо: дальнейшее нагревание не возвращает яйцо в жидкое состояние, оно только горит.

Как определить обработку

Возможность многократной обработки термопластичных эластомеров обеспечивает основное преимущество ТПЭ по сравнению с термореактивными каучуками.Другие ключевые различия в обработке показаны на диаграммах ниже.

Переменная

TPE

Термореактивная резина

Производство

Rapid (секунды)

Медленно (минуты)

Лом

Многоразовый

Высокопроцентные отходы

Отвердители

Нет

Требуется

Машины

Обычное оборудование для термопластов

Специальное оборудование для вулканизации

Добавки

Минимум или нет

Многочисленные вспомогательные средства обработки

Оптимизация дизайна

Безлимит

Limited

Детали Remold

Есть

Маловероятно

Тепловое уплотнение

Есть

Источник: Robert Eller Associates

В начало

Каковы преимущества TPE по сравнению с термореактивными каучуками?

  • Гибкость конструкции
  • Снижение производственных затрат
  • Сокращение времени обработки
  • Лом полностью перерабатывается
  • Консистенция продукта
  • Можно выдувать
  • Можно термоформовать
  • Низкое потребление энергии
  • Упрощенная обработка
  • Лучший контроль качества продукции
  • Более широкий диапазон плотности продукта
  • Более низкая стоимость готовой детали за единицу
  • Более экологически чистый

В начало

Как усадка влияет на TPE?

Усадка

По мере охлаждения ТПЭ из расплавленного состояния молекулы выравниваются друг с другом и уменьшаются в размере отформованной детали.Хотя обычно она составляет всего тысячные доли дюйма на дюйм, усадка может существенно повлиять на процесс формования и извлечения детали, а также на внешний вид готовой детали.

Если усадка неравномерная, деталь, которую нужно уложить плоско, может погнуться или покоробиться. Кроме того, в приложениях с жесткими допусками неожиданная усадка может повлиять на посадку детали в сборке.

По этим причинам, как правило, при производстве необходимо учитывать усадку.

Снятие детали

Когда детали содержат сердечники или вырезы, по мере усадки эластомера он может затягиваться вокруг инструмента, затрудняя снятие.Конструкция пресс-формы, обработка поверхности пресс-формы и условия обработки могут уменьшить этот эффект и сделать возможным даже автоматическое удаление.

Условия формования

Условия формования могут существенно повлиять на величину и характер усадки. Быстрый переход из состояния высокого напряжения в состояние низкого напряжения может увеличить степень усадки. Быстрое охлаждение детали, а также очень высокие скорости впрыска или давление также могут повлиять на усадку.

Соображения по конструкции

Из-за усадки пресс-форму необходимо вырезать больше желаемого размера детали.Как правило, точные значения усадки не могут быть известны до тех пор, пока конкретная деталь не будет отформована, поэтому всегда лучше проявлять консервативность и использовать прототип формы, если это вообще возможно.

Как и в случае с другими свойствами эластомера, усадка часто зависит от направления течения полимера. Расположение ворот будет определять направление потока внутрь детали и, следовательно, направление усадки. Кроме того, некоторые TPE более изотропны, чем другие, что означает, что они сжимаются больше в одном направлении, чем в другом. Это необходимо учитывать при проектировании пресс-формы.Проконсультируйтесь с вашим поставщиком TPE для получения дополнительной информации о том, как конструктивные соображения влияют на усадку.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *