Някога се чудите какъв материал е гъвкав като каучук, но процеси като пластмаса? Въведете TPE Plastic, смяна на играта в производството.
В тази публикация ще проучим свойствата, типовете и приложенията на TPE пластмаса. Ще откриете как се обработва и модифицира, за да отговори на различни нужди в различни сектори.
Разбиране на TPE пластмаса
Какво е TPE пластмаса?
TPE пластмасата или термопластичен еластомер е уникален материал, който комбинира най -доброто от каучук и пластмаса. Той е гъвкав като каучук, но процеси като пластмаса, предлагайки универсално решение за различни индустрии.
TPE се състоят от полимерни смеси или съединения. Те имат както термопластични, така и еластомерни свойства, което ги прави невероятно адаптивни.
За разлика от традиционния каучук, TPE не изискват вулканизация. Те могат да бъдат разтопени и преобразувани многократно, предлагайки значителни предимства в производството и рециклирането.
Как работи TPE пластмасата?
TPE се различават от термореосните еластомери в тяхната молекулна структура. Термосетите имат постоянни кръстосани връзки, докато TPE имат обратими.
Ключът към еластичността на TPE се крие в нейната двуфазна структура:
Тази структура позволява на TPE да се разтягат и да се върнат към първоначалната си форма, подобно на гума.
Термопластични срещу термореактивни еластомери
| Свойство | Термопластични еластомери | Термореатировъчни еластомери |
| Обработка | Може да бъде преработено | Не може да бъде преработено |
| Точка на топене | Да | Не |
| Рециклируемост | Високо | Ниско |
| Химическа устойчивост | Варира | Като цяло по -високо |
TPE могат да бъдат премахнати и преобразувани многократно. Тази функция ги прави силно рециклируеми и устойчиви.
Свойства на TPE пластмаса
TPE пластмасите са известни със своите уникални свойства. Нека се потопим в различните атрибути на TPE.
Механични свойства
Диапазон на твърдост : TPE могат да варират в твърдост от брега OO до брега D, кетъринг до разнообразни нужди от приложение.
Гъвкавост и еластичност : ТПО проявяват отлична гъвкавост и еластичност, издържайки на многократното огъване, без да се счупват.
Якост на опън и удължаване : TPE притежават добра якост на опън, като същевременно предлагат удължаване до 1000% или повече.
Абразия и съпротива : TPE демонстрират изключителна абразия и устойчивост на сълзи, което ги прави подходящи за трайни продукти.
Топлинни свойства
Температурно съпротивление : TPE могат да поддържат стабилни характеристики в рамките на температурен диапазон от -50 ° C до 150 ° C.
Температура на преход на стъкло (TG) : TG на TPE обикновено пада между -70 ° C и -30 ° C, гарантирайки гъвкавост при ниски температури.
Точка на топене : TPE имат точки на топене, вариращи от 150 ° C до 200 ° C, което позволява методи за термопластична обработка като инжекционно формоване и екструзия.
Химични свойства
Химическа устойчивост : ТПО проявяват добра устойчивост на различни химикали, като киселини, алкали и алкохоли.
Устойчивост на разтворители : TPE имат известна резистентност към неполярни разтворители, но са податливи на подуване от ароматни разтворители.
Изветряне и устойчивост на UV : С подходящи добавки TPE могат да постигнат отлично изветряне и UV устойчивост.
Електрически свойства
Електрическа изолация : TPE са отлични електрически изолатори, широко използвани в живи и кабелни якета.
Диелектрична якост : TPE притежават висока диелектрична якост, отговарящи на изискванията на различни електрически приложения.
Други свойства
Цветност : TPE са лесно оцветяващи, което позволява създаването на живи и визуално привлекателни цветове.
Прозрачност : Определени степени на TPE предлагат отлична прозрачност, намирайки широко използване в медицинската и хранителната индустрия.
Плътност : TPE обикновено имат плътност от 0,9 до 1,3 g/cm³, падащи между пластмаси и гуми.
Струва си да се отбележи, че различните видове и степени на TPE имат различни аспекти на горните свойства.
Видове TPE пластмаса
TPE пластмасите се предлагат в различни видове, всеки с уникални свойства и приложения.
Стиронен блок кополимери (TPE-S)
Структура и състав
TPE-S се състои от твърди стиролни средни блокове и меки крайни блокове. Общите видове включват SBS, SIS и SEBS.
Свойства и характеристики
Общи приложения
Лепила
Обувки
Асфалтови модификатори
Уплътнения с нисък клас
Термопластични полиолефини (TPE-O)
Структура и състав
TPE-O смесва полипропилен или полиетилен с еластомери като EPDM или EPR.
Свойства и характеристики
Пламък забавител
Отлична устойчивост на времето
Добра химическа устойчивост
По -строги от полипропиленовите съполимери
Общи приложения
Термопластични вулканизати (TPE-V или TPV)
Структура и състав
TPV е смес от полипропилен и вулканизиран EPDM каучук.
Свойства и характеристики
Високотемпературна устойчивост (до 120 ° C)
Набор с ниска компресия
Химически и устойчив на времето
Диапазон на твърдост: 45A до 45D
Общи приложения
Автомобилни уплътнения
Духат
Маркучи
Тръбни уплътнения
Термопластични полиуретани (TPE-U или TPU)
Структура и състав
TPU се образува чрез реагиране на диизоцианати с полиестерни или полиетерни полиоли.
Свойства и характеристики
Отлична устойчивост на абразия
Силата на силата на опън
Значителен обхват на еластично удължаване
Устойчив на масла и горива
Общи приложения
Copolyester Elastomers (Cope или TPE-E)
Структура и състав
Cope се състои от кристални и аморфни сегменти, давайки еластичност и лесна обработка.
Свойства и характеристики
Устойчив на набор от пълзене и компресия
Отлично температурно съпротивление (до 165 ° C)
Устойчив на масла и мазнини
Електрически изолативен
Общи приложения
Разтопете обработваема каучук (MPR)
Структура и състав
MPR е омрежен халогениран полиолефин, смесен с пластификатори и стабилизатори.
Свойства и характеристики
Общи приложения
Полиетерен блок амиди (PEBA или TPE-A)
Структура и състав
PEBA се състои от сегменти от меки полиетери и твърди полиамидни сегменти.
Свойства и характеристики
Отлично температурно съпротивление (до 170 ° C)
Добра устойчивост на разтворители
Гъвкав при ниски температури
Добра устойчивост на износване
Общи приложения
| TPE Тип | Ключови свойства | Основни приложения |
| TPE-S | Широка гама от твърдост, добра еластичност | Лепила, обувки |
| TPE-O | Устойчив на атмосферни влияния, пламък -забавител | Автомобилни части |
| TPE-V | Високотемпературен устойчив, нисък комплект | Уплътнения, маркучи |
| TPE-U | Устойчив на абразия, висока якост | Инструменти за инструменти, колани |
| Cope | Устойчив на масло, температурен стабилен | Въздушни канали, конвейерни ленти |
| MPR | UV устойчив, високо триене | Метеорологични ленти, тюлени |
| Пеба | Устойчив на разтворители, гъвкав при ниски темпове | Аерокосмическо, кабели |
Приложения на TPE пластмаса
TPE пластмасите намират употреба в множество индустрии поради техните многостранни имоти. Нека проучим техните ключови приложения:
Автомобилна индустрия
TPE са революционизирали автомобилното производство. Те се използват в:
Вътрешни и външни части
Табла за управление
Панели на вратите
Брони
Кални
Тези части се възползват от издръжливостта на TPE и устойчивостта на времето.
Уплътнения и уплътнения
TPE се отличават в създаването:
Уплътнения на вратата
Уплътнения на прозореца
Уплътнения на багажника
Те осигуряват отлични свойства на уплътнение и издържат на колебанията на температурата.
Маркучи и тръби
TPE предлагат гъвкавост и химическа устойчивост, идеални за тези приложения.
Медицински и здравни грижи
Медицинската индустрия разчита до голяма степен на TPE за различни приложения.
Медицински изделия
Хирургически инструменти
Дихателни маски
Протетика
Биосъвместимостта на TPES и стерилизируемостта ги правят идеални за тези приложения.
Тръби и катетри
IV тръби
Дренажни катетри
Захранване на тръби
Тяхната гъвкавост и химическа устойчивост са от решаващо значение тук.
Стоматологични продукти
Зъбни полицаи
Ортодонтски уреди
Запалете охраната
TPE осигуряват комфорт и издръжливост в зъбните приложения.
Потребителски стоки
TPE са намерили път в много ежедневни продукти.
Обувки
Подметки за обувки
Спортни обувки
Сандали
Те предлагат комфорт, издръжливост и устойчивост на плъзгане.
Домакински предмети
TPE осигуряват меко докосване и добро захващане в тези приложения.
Играчки и спортно оборудване
Фигури за действие
Дръжки за велосипеди
Плувни очила
Тяхната безопасност и гъвкавост правят TPE идеални за тези продукти.
Индустриални приложения
TPE играят решаваща роля в различни индустриални условия.
Уплътнения и уплътнения
Уплътнения на помпата
Уплътнения на клапаните
Тръбни уплътнения
Те предлагат отлични свойства за запечатване в различни среди.
Проводници и кабели
Изолация на кабела
Телени покрития
Оптични кабели
TPE осигуряват добра електрическа изолация и гъвкавост.
Компоненти на машините
Вибрационни амортисьори
Конвейерни ленти
Ролки
Техните издръжливост и свойствата на усвояването на удара са ценни тук.
Други приложения
TPE намират употреба в няколко други сектора:
Сгради и строителство
Покривни мембрани
Уплътнения на прозореца
Подови покрития
Те предлагат устойчивост на времето и издръжливост в строителството.
Опаковане
Капачки на бутилката
Контейнери за храна
Гъвкава опаковка
TPE осигуряват запечатващи свойства и често са безопасни за храна.
Земеделие
Системи за напояване
Парникови филми
Уплътнения на оборудване
Тяхната устойчивост на времето и гъвкавост се възползват от селскостопанските приложения.
| от индустрията | Основни приложения | Ползи от TPE |
| Автомобил | Уплътнения, маркучи, вътрешни части | Издръжливост, устойчивост на времето |
| Медицински | Тръби, устройства, стоматологични продукти | Биосъвместимост, гъвкавост |
| Потребителски стоки | Обувки, домакински предмети, играчки | Комфорт, безопасност, хватка |
| Индустриален | Уплътнения, кабели, части от машини | Химическа устойчивост, изолация |
| Други | Строителство, опаковки, селско стопанство | Устойчивост на времето, гъвкавост |
Обработка на TPE пластмаса
TPE пластмасите могат да бъдат обработени с помощта на различни методи. Нека да изследваме най -често срещаните техники:
Инжекционно формоване
Преглед на процеса
Инжекционното формоване е най -популярният метод за обработка на TPE. Тя включва:
Топене на TPE пелети
Инжектиране на разтопения материал във форма
Охлаждане и втвърдяване на материала
Изхвърляне на готовата част
Предимства и ограничения
Предимства:
Ограничения:
Основни съображения за леене на инжектиране на TPE
Температура на плесен: 25-50 ° C.
Температура на стопилката: 160-200 ° C.
Коефициент на компресия: 2: 1 до 3: 1
Съотношение L/D на винта: 20-24
Правилното изсушаване на TPE материали е от решаващо значение преди обработката.
Екструзия
Преглед на процеса
Екструзията се използва за производство на непрекъснати профили. Процесът включва:
Хранене на TPE в отопляема цев
Принуждавайки разтопения материал чрез матрица
Охлаждане и оформяне на екструдирания продукт
Предимства и ограничения
Предимства:
Непрекъснато производство
Подходящ за дълги, равномерни части на напречно сечение
Рентабилни за високи обеми
Ограничения:
Основни съображения за TPE екструзия
Екструдерите с еднократно винтове с три секции или бариерни винтове работят най-добре за TPE.
Издухване
Преглед на процеса
Форнирането на удари създава кухи части. Стъпките включват:
Екструдиране на парисън (куха тръба)
Прилагайки го във форма
Надувайки го с въздух, за да образува формата
Предимства и ограничения
Предимства:
Ограничения:
Основни съображения за формоването на TPE за издухване
Правилната сила на стопилката е от решаващо значение
Дизайнът на матрицата и Parison влияят на качеството на крайната част
Времето за охлаждане влияе върху ефективността на цикъла
Други методи за обработка
Компресионно формоване
Подходящ за големи, прости форми
По -ниски разходи за инструменти от формоването на инжектиране
Идеален за производство с нисък обем
Ротационно формоване
Добър за големи, кухи части
Части без стрес с еднаква дебелина на стената
Дълго време на цикъл, но ниски разходи за инструменти
3D
Бързо прототипиране и дребномащабно производство
Възможни сложни геометрии, популярните приложения включват калъфи за телефон, колани, пружини и стопери.
Ограничени материални опции в сравнение с други методи
| Процес на печат | предимства | Ограничения | Ключови съображения |
| Инжекционно формоване | Високи проценти на производство, сложни форми | Високи разходи за инструменти | Правилен контрол на температурата |
| Екструзия | Непрекъснато производство, рентабилно | Ограничени форми | Винтов дизайн от решаващо значение |
| Издухване | Идеален за кухи части | Ограничени геометрии | Важна сила на стопилката |
| Компресионно формоване | Големи, прости форми | По -ниска точност | Подходящ за ниски обеми |
| Ротационно формоване | Големи, кухи части | Дълги пъти на цикъл | Еднообразна дебелина на стената |
| 3D печат | Бързо прототипиране, сложни геометрии | Ограничени материали | Идеален за дребномащабно производство |
Всеки метод на обработка има своите силни страни. Изборът зависи от конкретните изисквания за приложение и производство.
Модификации и подобрения на TPE пластмаса
TPE пластмасите могат да бъдат модифицирани, за да подобрят свойствата им.
Съединяване и смесване
Смесване с други полимери
Смесването на TPE с други полимери може да подобри специфичните свойства:
TPE + PP: Подобрява твърдостта и топлинната устойчивост
TPE + PE: Подобрява устойчивостта на въздействието и гъвкавостта
TPE + найлон: Увеличава здравината и химическата устойчивост
Тези смеси често се използват в автомобилни и индустриални приложения.
Добавяне на пълнители и подсилвания
Пълнителите могат значително да променят свойствата на TPE:
Стъклени влакна: Увеличаване на здравината и сковаността
Въглеродно черно: Подобрява устойчивостта на UV и проводимостта
Силициев диоксид: Подобрява силата на сълза и устойчивостта на абразия
Правилният пълнител може да приспособи TPE за конкретни приложения.
Стратегии за съвместимост
Осигуряването на добро смесване на TPE с други материали е от решаващо значение. Съвместимите помагат:
Подобрете стабилността на сместа
Подобрете механичните свойства
Намаляване на фазовото разделяне
Общите съвместители включват малеични полимери, присадени от анхидриди.
Химическа модификация
Присаждане и функционализация
Присаждането въвежда нови функционални групи с TPES:
Малеиничен анхидрид присаждане: Подобрява свойствата на адхезията
Силан присаждане: Подобрява устойчивостта на влага
Присаждане на акрилова киселина: увеличава полярността
Тези модификации разширяват приложенията на TPE в различни индустрии.
Омрежване и вулканизация
Омрежването може да подобри свойствата на TPE:
Увеличава топлинната устойчивост
Засилва химическата устойчивост
Подобрява механичните свойства
Методите включват химическо омрежване и индуцирано от радиация омрежване.
Реактивна обработка
Тази техника променя TPES по време на обработката:
In-situ съвместимост
Динамична вулканизация
Реактивна екструзия
Той позволява уникални комбинации от имоти, които не са постижими чрез просто смесване.
Повърхностна модификация
Плазмено лечение
Плазмената лечение променя свойствата на повърхността на TPE:
Той се използва широко в медицинската и автомобилната индустрия.
Корона изхвърляне
Лечението с корона е ефективно за:
Подобряване на омокряемостта
Подобряване на силата на свързване
Увеличаване на повърхностното напрежение
Обикновено се използва за приложения за опаковане и печат.
Лечение с пламък
Оферти за лечение на пламък:
Често се използва за автомобилни части и индустриални компоненти.
Други техники за модификация
Нанокомпозити
Включване на наночастици в TPE може:
Подобрете механичните свойства
Подобрете свойствата на бариерата
Увеличете забавянето на пламъка
Нанокомпозитите се появяват във високоефективни приложения.
Пенообразуване
Пенообразуването на TPES води до:
Използва се в индустрията за обувки, автомобили и опаковки.
| Техниката за модификация | е от полза | за общи приложения |
| Смесване на полимер | Пригодени свойства | Автомобилни части |
| Добавяне на пълнител | Повишена якост, проводимост | Индустриални компоненти |
| Химическо присаждане | Подобрена адхезия, съпротива | Лепила, покрития |
| Омрежване | По -добра топлина и химическа устойчивост | Части с висока производителност |
| Повърхностни обработки | Подобрена печатаемост, адхезия | Медицински изделия, опаковки |
| Нанокомпозити | Подобрени механични и бариерни свойства | Аерокосмическо пространство, електроника |
| Пенообразуване | Намалено тегло, по -добра изолация | Обувки, автомобилни |
Тези модификации разширяват възможностите на TPE. Те позволяват персонализирани решения в различни приложения.
Предимства и недостатъци на пластмасата на TPE
TPE пластмасите предлагат уникални предимства, но също така имат ограничения.
Предимства
Гъвкавост и еластичност
TPE комбинират най -доброто от каучук и пластмаса:
Висока еластичност, подобна на гумата
Отлична гъвкавост в широк температурен диапазон
Добро възстановяване след деформация
Тези свойства правят TPE идеални за уплътнения, уплътнения и гъвкави компоненти.
Обработваемост и рециклируемост
TPE блестят в сценариите за производство и края на живота:
Лесно за обработка с помощта на стандартно пластмасово оборудване
Може да се разтопи и променя многократно
Напълно рециклируем, намаляване на отпадъците
Тази рецикличност се привежда в съответствие с нарастващите изисквания за устойчивост.
Ефективност на разходите
TPE предлагат икономически ползи:
По -ниски производствени разходи в сравнение с термореагичните гуми
По -къси производствени цикли
Намалена консумация на енергия по време на производството
Тези фактори допринасят за общите икономии на разходи в много приложения.
Универсалност и персонализиране
TPE могат да бъдат съобразени с конкретни нужди:
Тази гъвкавост позволява на TPE да заменят много традиционни материали.
Недостатъци
Ограничено температурно съпротивление
TPE имат термични ограничения:
По -ниска максимална температура на обслужване от някои каучуци на термореазолите
Може да омекне или да се стопи при високи температури
Може да стане чуплива при изключително ниски температури
Това ограничава използването им в определени приложения с висока температура.
По -ниска механична якост
В сравнение с някои терморекти, TPE може да има:
Тези фактори могат да ограничат използването им в среди с висок стрес.
Чувствителност към определени химикали и разтворители
TPE могат да бъдат уязвими към:
Деградация от определени масла и горива
Подуване или разтваряне в някои разтворители
Химическа атака в тежки среди
Правилният подбор на материали е от решаващо значение за химически изложени приложения.
Потенциал за релаксация на пълзене и стрес
При постоянно натоварване TPE могат да показват:
Постепенна деформация във времето (пълзене)
Загуба на уплътнителна сила в сгъстени приложения
Размерени промени при стрес
Това може да повлияе на дългосрочните резултати при определени приложения.
Устойчивост и екологични аспекти на пластмасата на TPE
С нарастването на опасенията за околната среда, TPE пластмасите придобиват внимание за своите устойчиви характеристики.
Рециклируемост на TPE
TPE предлагат отлична рециклируемост в сравнение с много традиционни материали:
Може да се разтопи и променя многократно
Поддържайте свойства след няколко цикъла на рециклиране
Лесно се смесва с девствен материал
Тази рецикличност намалява отпадъците и запазва ресурсите. Много TPE попадат под пластмасов код за рециклиране 7.
Процес на рециклиране:
Събиране и сортиране
Смилане на малки парчета
Топене и реформиране
Смесване с девствен материал (ако е необходимо)
Рециклираните TPE намират употреба в различни приложения, от автомобилни части до потребителски стоки.
Био базирани TPE опции
Индустрията се насочва към по -устойчиви суровини:
TPE, получени от растителни източници
Намалена зависимост от изкопаемите горива
Долен въглероден отпечатък
Примери за био-базирани ТПП включват:
Биосерия Septon ™: Изработена от захарна тръстика
Термопластично нишесте (TPS): получени от царевица или картофи
Био базирани TPU: Използване на растителни полиоли
Тези материали предлагат подобни свойства на традиционните ТПЕ, като същевременно са по -екологични.
Предимства на био-базирани TPE:
Използване на възобновяеми ресурси
Намалени емисии на парникови газове
Потенциална биоразградимост (за някои видове)
Сравнение с традиционните пластмаси и гуми
TPE предлагат няколко предимства на околната среда пред традиционните материали:
| аспект | TPE | Традиционни пластмаси | Термореанти гуми |
| Рециклируемост | Високо | Умерен до висок | Ниско |
| Консумация на енергия | По -ниско | Умерен | По -високо |
| Генериране на отпадъци | По -малко | Умерен | Още |
| Опции на базата на био | На разположение | Ограничен | Много ограничен |
Енергийна ефективност:
TPE често изискват по -малко енергия за обработка в сравнение с термореазолите. Това води до:
Намаляване на отпадъците:
TPE генерират по -малко отпадъци по време на производството
Скрап може лесно да бъде преработен
Продуктите от края на живота могат да бъдат рециклирани
Това контрастира с термореосните гуми, които са трудни за рециклиране или преработка.
Дълголетие и издръжливост:
Въпреки че някои TPE може да не съответстват на издръжливостта на определени гуми, те често:
Надвишава традиционните пластмаси в гъвкави приложения
Предлагат добра съпротива срещу факторите на околната среда
Поддържайте свойствата през множество цикли на използване
Това дълголетие допринася за общата устойчивост, като намалява нуждата от чести замествания.
Резюме
TPE пластмасата съчетава гъвкавостта на гумата и обработваемостта на пластмасата. Неговите свойства, като еластичност и издръжливост, го правят подходящ за автомобилни, медицински и потребителски стоки. С налични различни видове TPE се отличава с високоефективни приложения. Тъй като индустриите търсят по -устойчиви материали, рециклируемостта и гъвкавостта на TPE осигуряват продължителния му растеж в бъдещето на производството. Изпратете STL файла на продукта, който искате да произвеждате, и оставете останалото на професионалния екип в Team MFG.
Съвети: Може би се интересувате от всички пластмаси
