टीपीई टीपीवी और टीपीयू की तुलना करना

उत्पाद डिजाइन और निर्माण में, सामग्री चयन अक्सर सफलता या विफलता का निर्धारण करता है। क्या आपने कभी अपर्याप्त सामग्री प्रदर्शन के कारण उत्पाद जीवनकाल को छोटा करने का अनुभव किया है?या गलत सामग्री चयन से उच्च उत्पादन लागत का सामना करना पड़ारबर की लचीलापन और प्लास्टिक की मोल्डेबिलिटी के बीच पुल के रूप में कार्य करने वाले इलास्टोमर एक तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहे हैं।और टीपीयू इलास्टोमर परिवार के "स्टार्स" के रूप में बाहर खड़े हैंइस लेख में उनकी विशेषताओं, अनुप्रयोगों और चयन रणनीतियों का पता लगाया गया है ताकि आपको सामग्री चुनौतियों को दूर करने और अधिक प्रतिस्पर्धी उत्पादों को बनाने में मदद मिल सके।

टीपीई (थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर) सामग्रियों के एक व्यापक परिवार का प्रतिनिधित्व करता है जो रबर जैसी लोच और प्लास्टिक जैसी प्रसंस्करण क्षमता को जोड़ती है।एक ऐसी सामग्री की कल्पना कीजिए जो रबर की तरह खिंचा हो और फिर भी प्लास्टिक की तरह ढाला जा सके ऎसी टीपीई की अपील हैटीपीई परिवार के "विशेष बल" टीपीवी (थर्मोप्लास्टिक वल्केनाइज़ेट) रबर और प्लास्टिक चरणों को कसकर बांधने के लिए गतिशील वल्केनाइजेशन का उपयोग करते हैं, जो बेहतर गर्मी और रासायनिक प्रतिरोध प्रदान करते हैं।टीपीयू (थर्मोप्लास्टिक पॉलीयूरेथेन), समूह का "कठिन आदमी", असाधारण पहनने के प्रतिरोध और मैकेनिकल ताकत का दावा करता है जो इंजीनियरिंग प्लास्टिक का मुकाबला करता है।

उनकी रासायनिक संरचनाओं, कठोरता सीमाओं, तापमान प्रतिरोध और प्रसंस्करण विधियों की जांच करते समय मुख्य अंतर सामने आते हैंः

• रासायनिक संरचनाएं:टीपीई में आमतौर पर भौतिक क्रॉस-लिंकिंग के साथ स्टायरेन ब्लॉक कोपोलिमर का उपयोग किया जाता है; टीपीवी पूरी तरह से ज्वलनशील रबर नेटवर्क के साथ ईपीडीएम रबर और पीपी प्लास्टिक मिश्र धातु हैं;टीपीयू में आणविक श्रृंखलाओं के बीच हाइड्रोजन बंधन के साथ यूरेथेन समूह होते हैं.
• कठोरता सीमाएं:टीपीयू रेंज सबसे व्यापक है (60A से 80D तक शोर पैमाने पर), रबर-नरम से प्लास्टिक-कठोर तक; टीपीई रेंज 20A-100A (नरम); टीपीवी 40A-60D के बीच है।
• तापमान प्रतिरोधःटीपीवी सबसे अच्छा प्रदर्शन करता है (-60 डिग्री सेल्सियस से 135 डिग्री सेल्सियस तक निरंतर उपयोग); टीपीयू -40 डिग्री सेल्सियस से 120 डिग्री सेल्सियस तक (विशेष ग्रेड 140 डिग्री सेल्सियस तक); मानक टीपीई -50 डिग्री सेल्सियस से 80 डिग्री सेल्सियस तक संभालते हैं।
• प्रसंस्करण के तरीके:तीनों ही थर्मोप्लास्टिक तकनीकों (इंजेक्शन मोल्डिंग, एक्सट्रूज़न) का उपयोग करते हैं, हालांकि टीपीवी को इष्टतम रबर-चरण प्रवाह के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।

एएसटीएम डी1566 मानकों के अनुसार, ये सामग्री रासायनिक क्रॉस-लिंकिंग के बजाय भौतिक के माध्यम से लोच प्रदर्शित करती हैं, जिससे पारंपरिक प्लास्टिक की तरह बार-बार पिघलने और पुनः प्रसंस्करण की अनुमति मिलती है।

महत्वपूर्ण यांत्रिक गुणों में तन्य शक्ति, लम्बाई, संपीड़न सेट और घर्षण प्रतिरोध शामिल हैंः

• तन्य शक्ति और लम्बाईःटीपीयू मध्यम लम्बाई (300-600%) के साथ शक्ति (20-50 एमपीए) में अग्रणी है; टीपीवी मध्यम ताकत (5-15 एमपीए) लेकिन उत्कृष्ट लम्बाई (200-500%) दिखाता है;टीपीई कम शक्ति (3-10 एमपीए) प्रदान करता है लेकिन कुछ फॉर्मूलेशन 1000% से अधिक विस्तार प्रदान करते हैं.
• संपीड़न सेटःटीपीवी उत्कृष्ट (20-40%), दीर्घकालिक सीलिंग के लिए आदर्श है; टीपीयू मध्यम प्रदर्शन (30-50%) दिखाता है; मानक टीपीई कम अनुकूल प्रदर्शन करता है (40-70%).
• घर्षण प्रतिरोध:टीपीयू रबर से 5-10 गुना बेहतर है; टीपीवी रबर से 3-5 गुना बेहतर है; टीपीई मानक रबर से मेल खाता है या थोड़ा बेहतर है।
• आंसू का बल:टीपीयू फिर से अग्रणी (50-100 kN/m); टीपीवी मध्यवर्ती (20-50 kN/m); टीपीई निशान (10-30 kN/m) है।

ये अंतर टीपीयू को गियर जैसे उच्च पहनने वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाते हैं, टीपीवी सील के लिए बेहतर है, और टीपीई कम यांत्रिक मांगों के साथ रोजमर्रा की वस्तुओं के लिए उपयुक्त है।

पर्यावरणीय स्थिरता में तापमान सहिष्णुता, रासायनिक प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोध शामिल हैः

टीपीवी बेहतर मौसम प्रतिरोध (10+ वर्ष बाहर) प्रदान करता है, जबकि टीपीयू यूवी के संपर्क में गिरावट आता है। ऑटोमोटिव घटकों अक्सर संयुक्त गर्मी / तेल प्रतिरोध के लिए टीपीवी का उपयोग करते हैं;चिकित्सा उपकरणों के लिए नसबंदी योग्य टीपीईहाइड्रोलिक सील में अक्सर तेल प्रतिरोधी टीपीयू का प्रयोग किया जाता है।

विनिर्माण के प्रमुख कारकों में निम्नलिखित शामिल हैंः

• प्रसंस्करण तापमानःटीपीवी (180-230°C); टीपीयू (170-220°C); टीपीई (150-200°C)
• मोल्ड सिकुड़ना:टीपीयू (0.8-1.5%); टीपीवी (1.2-2.0%); टीपीई (1.5-3.0%)
• सूखने की आवश्यकताएं:टीपीयू को कठोर सुखाने की आवश्यकता होती है (<0.02% आर्द्रता); टीपीवी/टीपीई कम संवेदनशील हैं

लागत विश्लेषण से पता चलता हैः

• सामग्री की लागत:टीपीयू ($3.5-6/kg); टीपीवी ($2.5-4.5/kg); टीपीई ($2-3.5/kg)
• उत्पादन दक्षता:टीपीई सबसे तेज़ी से ठंडा होता है; टीपीयू को अधिक चक्रों की आवश्यकता होती है; टीपीवी मध्यवर्ती

जबकि टीपीई शुरू में सबसे सस्ता प्रतीत होता है, टीपीयू की स्थायित्व या टीपीवी के संतुलित गुण अक्सर दीर्घकालिक रूप से अधिक लागत प्रभावी साबित होते हैं, विशेष रूप से पारंपरिक ईपीडीएम रबर की जगह ऑटोमोबाइल सील के लिए।

प्रत्येक सामग्री विशिष्ट क्षेत्रों में उत्कृष्ट हैः

• टीपीईःउपभोक्ता वस्तुएं (दांत ब्रश, खिलौने), चिकित्सा उपकरण (ट्यूबिंग), पैकेजिंग (सील) लाभः नरम स्पर्श, पुनर्नवीनीकरण, रंग बहुमुखी प्रतिभा।
• टीपीवी:ऑटोमोटिव (सील, नलिकाएं), औद्योगिक (होज, गास्केट), निर्माण (वेदरस्ट्रिपिंग) फायदेः मौसम प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध, वेल्डेबिलिटी।
• टीपीयू:औद्योगिक (सील, कन्वेयर बेल्ट), जूते, इलेक्ट्रॉनिक्स (केबल जैकेट) लाभः बेजोड़ पहनने के प्रतिरोध, आंसू प्रतिरोध, ऑप्टिकल स्पष्टता (चयनित ग्रेड) ।

उभरते रुझानों में सामग्रियों का संयोजन होता है, उदाहरण के लिए, ऑटोमोबाइल डैशबोर्ड में TPU संरचनात्मक समर्थन पर TPE सतहें, या समर्थन और आराम को संतुलित करने वाले प्रदर्शन जूते में TPU/TPE हाइब्रिड।

एक संरचित दृष्टिकोण इष्टतम विकल्प सुनिश्चित करता हैः

1. प्रदर्शन आवश्यकताओं को प्राथमिकता दें:उच्च तापमान? → टीपीवी. पहनने के प्रतिरोध? → टीपीयू. नरम स्पर्श? → टीपीई.
2. पर्यावरणीय कारकों का आकलन करें:बाहर/तेल के संपर्क में? → टीपीवी. चिकित्सा नसबंदी? → टीपीई. ध्रुवीय सॉल्वैंट्स? → टीपीयू से बचें.
3. प्रसंस्करण बाधाओं का मूल्यांकन करें:जटिल पतली दीवारें? → टीपीई सबसे अच्छा बहता है. उपकरण की सीमाएं? → टीपीई के कम तापमान. माध्यमिक वेल्डिंग? → टीपीवी.
4. संतुलन लागत बनाम स्थिरताःसंकीर्ण बजट? → टीपीई. पुनर्नवीनीकरण? → सभी काम, लेकिन टीपीई सबसे आसान है. लंबी सेवा जीवन? → टीपीयू / टीपीवी उच्च प्रारंभिक लागत की भरपाई कर सकता है।

वास्तविक दुनिया के प्रतिस्थापन में टीपीवी (आसान प्रसंस्करण) के साथ रबर सील, टीपीई (अधिक पर्यावरण के अनुकूल) के साथ पीवीसी पाइप या टीपीयू (हल्के, शांत) के साथ धातु गियर को बदलना शामिल है।इष्टतम समाधानों में अक्सर सामग्री का संयोजन किया जाता है जैसे कि विंडशील्ड वाइपर जो टीपीवी की मौसम प्रतिरोधकता को टीपीई की वाइपिंग चिकनाई के साथ जोड़ते हैंआवेदन-विशिष्ट परीक्षण के लिए सामग्री आपूर्तिकर्ताओं के साथ सहयोग की सिफारिश की जाती है।