TPR TPU

TPR ali termoplastična guma je običajno kopolimer, ki združuje lastnosti polistirena (PS) in butadiene (sintetične) gume. Ta material je bil razvit za zagotavljanje velike lastnosti lastnosti sintetične gume, hkrati pa je omogočil obdelavo (in ponovno obdelavo) v natančnejšem in nadzorovanem postopku oblikovanja vbrizgavanja. TPR prinaša izjemno odpornost utrujenosti, kemično stabilnost, trdnost udarca in zmerno recikliranost s pravo obdelavo.

TPU ali termoplastični poliuretan je široka klasifikacija poliuretanskih polimerov, ki imajo lastnosti, kot so: elastičnost, preglednost, odpornost obrabe in zelo velika odpornost na olja. Materiali so termoplastični, z različnimi stopnjami elastomernega vedenja. Njihova visoka trdnost in odpornost izhajata iz strukture polimerne verige, ki je sestavljena iz izmeničnih trdih in mehkih segmentov.

Ta članek bo nadalje primerjal TPR proti TPU, njihove aplikacije, uporabe, fizikalne lastnosti in alternativne materiale.

Kaj je TPR?
TPR (termoplastična guma) je običajno sestavljen iz mešanja 23% PS in 77% butadiena. Pripravimo ga z emulzijsko polimerizacijo sestavnih polimerov. Postopek naredi nerazdružljiv material, ki vsebuje elastomerno, termosetno fazo, in porazdeljeno, togo matrico termoplastičnega materiala. Rezultat izhaja iz lastnosti obeh komponent, vendar jih je mogoče obdelati z izjemno natančnostjo opreme za oblikovanje vbrizgavanja. Če želite več informacij, glejte naš vodnik o tem, kaj je termoplastična guma.

Tipične gume so sintetizirane ali rafinirane v delno polimerizirani obliki, nato pa se toplota nanese za zaključek postopka navzkrižne povezave. V primeru TPR je komponenta butadiene izdelana v celoti navzkrižno povezana in izdelana kot fini prah. Komponenta PS nato nadomesti za navzkrižno povezavo tako, da gumo pritrdi na močan polimerni matriks. Prilagodljivost je posledica elastičnosti butadienske komponente, kjer je gumijasta vez znotraj delcev v bistvu neelastična.

TPR se ne ujema z zmogljivostjo vulkaniziranih gub, zato ni primeren za proizvodnjo pnevmatik, saj ima prenizko modul za solzo. Vendar pa bistveno boljše lastnosti ozona, vremenskih vplivov in UV-odpornih TPR pomenijo, da najde široko uporabo v številnih sektorjih izdelkov.

Kaj je TPU?
TPU polimeri so izdelani iz blokovskih struktur z daljšimi, [mehkimi "območji nizke polarizacije in kratke, [trde" odseke veliko večje polarizacije. Kovalentne povezave med obema vrstama segmentov naredijo dobro integrirane verige, ki izhajajo iz obeh verižnih elementov. S spreminjanjem molekulskih mas in razmerij sestavnih delov lahko v kemično (skoraj) enakih materialih dobimo širok razpon lastnosti. Temperature steklenih prehodov obeh komponent so lahko podobne ali ne različne, kemično pa so lahko spremenjene, da so višje ali nižje. Ta vprašanja obdelave omogočajo proizvodnjo različnih toplotnih lastnosti nastale materialne družine.

Večja polarizacija težjih elementov povzroči močno privlačnost, kar povzroča psevdokristalna območja, ki se nahajajo v zelo elastični matriki. Psevdokristalne regije se obnašajo kot navzkrižni elementi, ki predstavljajo visok elastični modul družine, medtem ko daljše, mehkejše verige ta učinek moderirajo, kar omogoča izdelavo števila trdote/elastičnosti.

Ta navzkrižni učinek se zmanjša na nič, ko je presežena temperatura stekla težje komponente. Družina se obnaša kot popolnoma termoplastična materialna skupina, ki jo je mogoče obdelati v navadni opremi za oblikovanje injiciranja. TPU je mogoče reciklirati z taljenjem in reformi, čeprav je degradacija dolžine/celovitosti verige pomembna pri ponovnem ponovnem predelavi.

TPR proti TPU: aplikacije in uporabe
Spodaj so navedene tipične panoge in skupne aplikacije TPR:

Samodejno izdelavo: tesnila vrat in oken, prenos/deli vzmetenja, vložki z blatnikom, zunanjo in notranjo oblogo, instrumentne plošče, AC in zračni kanali, grumeti, pogonski pasovi, tekoči cevi, talne preproge, O-obroče.
Konstrukcija: tesnila vrat in oken, hidravlična tesnila, vodovodna tesnila.
Industrijski: vibracijski blažilniki, cevi, razdelilniki, tjulnji, suspenzijski grmi, amortizerji, strešne membrane.
Potrošnik: tesnila za hladilnike, ročni prelivi, pokrovi mobilnih telefonov, stikalne plošče, vibracijske blažilnike.
Medicinske: zračne cevi, tesnila za brizgo, dihalne maske in plenumi, tjulnje, ventili in katetri.
Elektronika: inkapsulacija, napajalniki, kakovostni kabli, zaščita pred udarci na mobilnem telefonu in tesnila.
Otroška obutev in športna oprema: potapljaške plavuti, snorkel, maske, ročaji smučarskih zpravkov, sestavni deli smučanja in podplati čevljev.
Spodaj so navedene tipične panoge in skupne aplikacije TPU:

Avtomobilski: avtomobilski notranji deli (dober površinski zaključek, trajnost, odpornost na obrabo; in nizki stroški).
Kmetijstvo: Oznake ID za živali (velika prilagodljivost, odpornost na solzo in vremenske razmere ter temperaturna toleranca. Odlično za inkapsuliranje RFID).
Cevovodi in vodovod: Profili tesnila in O-obroči, cevi, pasovi in ​​cevi. Specializirani polimeri z optimalnimi lastnostmi taljenja, ki je bila prilagojena ekstruziji, visoka odpornost na hidrolizo s hidravličnimi in drugimi olji in organskimi olji, odpornost na stiskanje pri visokih temperaturah, visoka žilavost, prožnost in odpornost na trganje.
Tekstil: Uporablja se za tekoče trakove, napihljive in vojaške opreme. Široka paleta možnosti obdelave ter dobre mehanske, kemične in toplotne lastnosti.
Športna oprema: ekstremna fleksibilnost, visok udarci in temperaturna odpornost, preglednost in okoljska toleranca.
Obstajajo skupni tržni sektorji in navidezno pogosta področja izdelkov, ki lahko uporabljajo bodisi TPR ali TPU materiale. Na splošno skupne učinke ne pomenijo zamenljivosti, saj vsaka aplikacija ponavadi izkorišča ozko lastnost enega ali drugega gradiva. Na primer, avtomobilski sektor ponavadi uporablja TPR za ekstremno prilagodljivost in vremenske lastnosti ter TPU za odpornost, odpornost na obrabo in ergonomske aplikacije

TPR proti TPU: Recikliranje in trajnost
Oba materiala izhajata iz petrokemičnih virov, njihova poverilnice za trajnost in recikliranje pa sta precej podobni. TPU je zelo recikliran; Njene odpadke lahko predelamo nazaj v kakovostno surovino. Čeprav je zaradi toplotne razgradnje običajno drugi razred. TPU je tudi biološko razgradljiv in se bo na splošno razgradil na odlagališčih/kompostnih pogojih v 3–5 letih. Ko se pokvari, ne pušča strupenih ostankov. TPU-ji tudi počasi postajajo na voljo in jih je mogoče izdelati iz bioloških monomerov.

TPR je tudi zelo recikliran, a tako kot večina polimerov je tudi reciklirani material drugi razred. So stabilni materiali, ki v naravnem okolju razgradijo izjemno počasi. Na voljo so tudi materiali za monomerne vire alg za TPR.

TPR proti TPU: Stroški
TPR so na splošno zelo poceni materiali, v razponu od 1,60 do 2,00 USD na kg. TPU -ji so nekoliko dražji, od 2,00 do 4,00 USD na kg.

Alternativni materiali za TPR in TPU
Za uporabo vbrizgavanja je na voljo široko paleto termoplastičnih elastomernih materialov z enako širokim spektrom lastnosti in stroškov. Čeprav te v celotnem območju niso zamenljive, obstaja veliko skupnih lastnosti, ki imajo za posledico možnosti v fazi specifikacije. Spodaj je nekaj alternativnih gradiv:

Termoplastični vulkanizati (TPE-V ali TPV).
Termoplastični poliolefini (TPE-O ali TPO).
Termoplastični kopoliji (TPE-E, Cope ali TEEE).
Termoplastični polieterski blok amidi (TPE-A).
Stirenski blok kopolimeri (TPE-S).
Guma, ki jo je mogoče obdelati, (MPR).
Fluoropolimerni elastomeri (FPE).
Ko je možnost preklopa na termosetske polimere, je več izbire materiala, kot je navedeno spodaj:

Vulkanizirana naravna guma (NR) (lateks, vulkaniziran, da tvori buna gumo).
Poliizopren (IR).
Polikloropren (CR).
Butadienska guma (BR).
Nitril (butadienski) guma (NBR).
Termoset gumari na seznam možnosti prinašajo nove lastnosti in nove omejitve. Vendar lahko dosežejo izjemne rezultate, kadar se iščejo posebne lastnosti in težave z obdelavo ne preprečujejo uporabe.