TPR TPU

TPR или термопластичный каучук, как правило, представляют собой сополимер, который объединяет свойства полистирола (PS) и бутадиеновой (синтетической) резины. Этот материал был разработан, чтобы обеспечить большую часть пользы свойства синтетического каучука, обеспечивая при этом обработку (и переработку) в более точном и контролируемом процессе литья под давлением. TPR обеспечивает выдающуюся устойчивость к усталости, химическую стабильность, силу удара и умеренную переработку с правильной обработкой.

TPU или термопластичный полиуретан представляет собой широкую классификацию полиуретановых полимеров, которые разделяют свойства, такие как: эластичность, прозрачность, устойчивость износа и очень высокая устойчивость к маслам. Материалы являются термопластичными, с диапазоном градусов эластомерного поведения. Их высокая прочность и устойчивость получены из структуры полимерной цепи, состоящей из чередующихся твердых и мягких сегментов.

В этой статье будет дополнительно сравнивать TPR с TPU, их приложения, использование, физические свойства и альтернативные материалы.

Что такое TPR?
TPR (термопластичный каучук) обычно состоит из смешивания 23% PS и 77% бутадиена. Он готовятся эмульсионной полимеризацией компонентных полимеров. Процесс изготавливает неразделимый материал, который содержит эластомерную, терморевную фазу и распределенную жесткую матрицу термопластичного материала. Результат получает свойства от обоих компонентов, но способен обрабатывать с чрезвычайной точностью в оборудовании для литья под давлением. Для получения дополнительной информации см. Наше руководство о том, что такое термопластичный каучук.

Типичные каучуки синтезируются или уточняются в частично полимеризованной форме, а затем наносится тепло для завершения процесса сшивки. В случае TPR компонент бутадиена производится полностью сшитым и производится как тонкий порошок. Затем компонент PS заменяет сшивание, соединяя резину с сильной полимерной матрицей. Гибкость возникает в результате эластичности бутадиенового компонента, где внутричастичная резиновая связь по существу неэластичная.

TPR не соответствует производительности вулканизированных каучуков, поэтому он не подходит для производства шин, имея слишком низкий модуль слезы. Тем не менее, значительно лучшие свойства озона, атмосфера и ультрафиолета TPR означают, что он находит широкое применение во многих секторах продуктов.

Что такое TPU?
Полимеры TPU изготовлены из блок -структур с более длинными, [мягкими »областями низкой поляризации и короткими [жесткими» секциями гораздо более высокой поляризации. Ковалентные связи между двумя типами сегментов делают хорошо интегрированные цепи, которые получают свойства из обоих цепных элементов. Изменяя молекулярные массы и соотношения составляющих деталей, широкий спектр свойств может быть получен в химически (почти) идентичных материалах. Температура стеклянных переходов двух компонентов может быть одинаковыми или разрозненными, и они могут быть химически изменены, чтобы быть выше или ниже. Эти проблемы с обработкой позволяют производить ряд тепловых свойств результирующего материала семейства.

Более высокая поляризация более жестких элементов вызывает сильную привлекательность, которая индуцирует псевдокристаллические области, расположенные в высокоэластичной матрице. Псевдокристаллические области ведут себя как сшивая элементы, которые объясняют высокий модуль упругости семейства, тогда как более длинные, более мягкие цепи смягчают этот эффект, позволяя производить ряд твердости/эластичности.

Этот эффект сшивки уменьшается до нуля по мере превышения температуры стекла более жесткого компонента. Семья ведет себя как полностью термопластичная группа материалов, которая может быть обработана в обычном инъекционном оборудовании для литья. TPU могут быть переработаны путем плавления и реформирования, хотя деградация в длине/целостности цепи является значительным при перепланировании.

TPR против TPU: приложения и использование
Ниже перечислены типичные отрасли и общие приложения TPR:

Автоматическое изготовление: уплотнения двери и окон, детали трансмиссии/подвески, вставки для крыльев, внешняя и внутренняя отделка, приборные панели, воздуховоды переменного тока и двигателя, протоки, приводные ремни, жидкие трубы, коврики пола, уплотнительные кольца.
Строительство: дверные и оконные уплотнения, гидравлические уплотнения, сантехнические уплотнения.
Промышленные: вибрационные амортизаторы, трубы, коллекторы, уплотнения, кусты подвески, амортизаторы, мембраны на крыше.
Потребитель: уплотнения холодильника, Overdlodds Handgrip, крышки мобильных телефонов, панели переключателей, вибрационные амортизаторы.
Медицинские: воздушные трубки, шприцы, дыхательные маски и пленки, печати, клапаны и катетеры.
Электроника: инкапсуляция, выводы питания, высококачественные кабели, защита от шока мобильного телефона и уплотнения.
Обувь и спортивное оборудование: дайвинг-лезоклетки, сноркели, маски, горнолыжные ручки, компоненты лыжных боутов и подошва обуви.
Ниже перечислены типичные отрасли и общие приложения TPU:

Автомобиль: автомобильные внутренние детали (хорошая поверхность, долговечность, износостойкость; и низкая стоимость).
Сельское хозяйство: идентификационные метки для животных (большая гибкость, устойчивость к разрыву и погоде и толерантность к температуре. Отлично подходит для инкапсуляции RFID).
Трубопроводы и сантехника: профили уплотнения и уплотнительные кольца, трубки, ремни и шланги. Специализированные полимеры с оптимальными свойствами расплавленного потока, адаптированным экструзией высокой устойчивостью к гидролизу гидравлическими и другими маслами и органическими заболеваниями, сопротивление сжатию при высоких температурах, высокой вязкости, гибкости и сопротивления разрыву.
Текстиль: используется для конвейерных лент, надувных лодок и военной техники. Широкий диапазон вариантов обработки, а также хорошие механические, химические и тепловые свойства.
Спортивное оборудование: экстремальная гибкость, высокоэффективная и температурная устойчивость, прозрачность и толерантность к окружающей среде.
Существуют общие сектора рынка и якобы общие области продукта, которые могут использовать материалы TPR или TPU. В целом, общие черты не подразумевают взаимозаменяемость, поскольку каждое приложение имеет тенденцию использовать узкое свойство того или другого материала. Например, автомобильный сектор имеет тенденцию использовать TPR для крайней гибкости и свойств выветривания, а также TPU для устойчивости, сопротивления износа и эргономических применений

TPR против TPU: переработка и устойчивость
Оба материала получены из нефтехимических источников, а их учетные данные по устойчивости и утилизации довольно похожи. TPU очень пригодна для переработки; Его отходы могут быть обработаны обратно в высококачественное сырье. Хотя это имеет тенденцию быть вторым классом из-за термического разложения. TPU также является биоразлагаемым и обычно разрушается в условиях свалки/компоста в течение 3–5 лет. Это не оставляет токсичных остатков, когда ломается. TPU также медленно становятся доступными и могут быть изготовлены из мономеров с биологическим источником.

TPR также очень пригодна для переработки, но, как и большинство полимеров, переработанный материал является вторым классом. Это стабильные материалы, которые очень медленно разлагаются в природной среде. Материалы для источника мономера, полученных из водорослей для TPR, также становятся доступными.

TPR против TPU: стоимость
TPR, как правило, представляют собой очень недорогие материалы, в диапазоне от 1,60 до 2,00 долл. США за кг. TPU немного дороже, от 2,00 до 4,00 долларов за кг.

Альтернативные материалы для TPR и TPU
Для использования литья под давлением доступны широкий спектр термопластичных эластомерных материалов, с одинаково широким спектром свойств и затрат. Хотя они не являются взаимозаменяемыми во всем диапазоне, существует много общих черт свойств, которые приводят к опциям на стадии спецификации. Ниже перечислены некоторые альтернативные материалы:

Термопластичные вулканизаты (TPE-V или TPV).
Термопластичные полиолефины (TPE-O или TPO).
Термопластичные сополиэфиры (TPE-E, Cope или Teee).
Термопластичные полиэфирные блок-амиды (TPE-A).
Стили-блок-сополимеры (TPE-S).
Распроката, протекающая резина (MPR).
Фторполимерные эластомеры (FPE).
Когда переход на терморетитирующие полимеры является вариантом, есть больше вариантов материала, как указано ниже:

Вулканизированный натуральный каучук (NR) (латекс, вулканизированный для формирования резины Buna).
Полиизопрен (IR).
Полихлорпрен (CR).
Бутадиенская резина (BR).
Нитрил (бутадиен) резина (NBR).
Thermoset Brupbers приносят новые свойства и новые ограничения в список опций. Однако они могут достичь замечательных результатов, когда возникают конкретные свойства, а проблемы обработки не предотвращают использование.