열탄화 유연체 선택 가이드 TPE TPV TPU

공학 재료 분야에서 고무의 유연성과 플라스틱의 융통성 사이의 완벽한 균형을 찾는 것은 오랫동안 도전이었습니다.열탄화성 엘라스토머 (TPE) 는 두 세계 중 가장 좋은 것을 결합 한 재료로 등장합니다그러나 넓은 TPE 가문에는 열탄화 화합물 (TPV) 및 열탄화 폴리우레탄 (TPU) 과 같은 주목할 만한 구성원이 포함되어 있으며, 각각은 다른 성능 장점과 응용 분야가 있습니다.엔지니어 와 설계자 들 은 종종 딜레마 에 직면 합니다어떤 재료가 그들의 특정 필요에 가장 적합한가?

TPE, TPV, TPU 를 이해하는 것: 주요 차이점

열탄화성 엘라스토머 (TPE) 는 단일 물질이 아니라 열탄화성 가공성을 유지하면서 고무와 같은 탄력을 나타내는 폴리머의 클래스를 나타냅니다.이 범주에는 다양한 화학 구조와 특성을 가진 다양한 물질이 포함됩니다..

TPV, 특화된 TPE 변종은 고무 단계 (일반적으로 EPDM) 를 플라스틱 단계 (일반적으로 폴리프로필렌 PP) 내에 분산시키는 동적 인 인화로 생성됩니다.열과 화학물질에 특별한 저항성을 갖는. TPU는 TPE 가족에서 뛰어난 마모 저항과 기계적 강성으로 돋보이며, 일부 등급은 엔지니어링 플라스틱과 경쟁합니다.

근본적인 차이점은 몇 가지 측면에서 나타납니다.

화학 구조

• TPE: 스티렌 블록 코폴리머와 올레핀 코폴리머를 포함한 다양한 구조
• TPV: EPDM 고무와 PP의 동적 vulkanised 혼합물
• TPU: 이소시아나트, 폴리올 및 체인 확장체 반응으로 형성된 선형 폴리머, 특징적인 우레탄 그룹을 함유하고 있다

강도 범위

TPU는 가장 넓은 경화 스펙트럼 (60A ~ 80D Shore 경화) 을 제공하며 매우 부드럽고 매우 딱딱한 물질을 모두 생산 할 수 있습니다. TPE는 일반적으로 20A에서 100A 사이입니다.TPV는 이 둘 사이에 있습니다 (40A~60D).

온도 저항성

TPV는 온도 내성이 우수하다 (-60°C ~ 135°C 연속 사용, 150°C까지 단기 내구성). TPU는 온도 조건 (-40°C ~ 120°C,소금, 소금, 소금, 소금, 소금, 표준 TPE는 더 제한된 열 안정성을 나타냅니다 (- 50 °C ~ 80 °C).

처리 방법

이 세 가지 재료 모두 주사형 및 진압과 같은 열탄화 처리 기술을 수용하지만 TPV는 일반적으로 더 높은 처리 온도를 필요로합니다.

기계 성능 비교

기계적 특성은 엘라스토머 선택에 중요한 영향을 미칩니다. TPE, TPV 및 TPU는 팽창 강도, 연장 및 압축 세트에서 상당한 변화를 나타냅니다.그 응용 용도에 직접적으로 영향을 미치는.

팽창력 과 연장력

TPU는 일반적으로 중도의 연장 (300-600%) 와 함께 팽창 강도 (20-50 MPa) 에서 선두를 차지합니다. TPV는 좋은 연장 (200-500%) 와 함께 중간 팽창 강도 (5-15 MPa) 를 나타냅니다.TPE는 일반적으로 긴장 강도를 낮출 수 있습니다 (3-10 MPa), 그러나 일부 용액은 1000%를 초과합니다..

압축 세트

TPV는 압축 세트 저항 (20-40%) 에서 우수하며 장기간 밀폐 애플리케이션에 이상적입니다. TPU는 중간 성능을 보여줍니다 (30-50%),표준 TPE가 상대적으로 더 나쁜 결과를 보여주기 (40-70%).

마비 및 찢기 저항성

TPU의 경직 저항성은 일반적인 고무보다 5-10배나 뛰어나고, TPV는 3-5배 향상된 성능을 보여준다. TPE는 표준 고무와 비교할 수 있거나 약간 더 뛰어나다.TPU 다시 유도 (50-100 kN/m), TPV (20-50 kN/m), TPE가 가장 낮은 값 (10-30 kN/m) 을 나타냅니다.

환경 저항성

환경 용인성은 열기 저항성, 화학 호환성 및 기상 (UV 및 오존 저항성) 을 포함하는 가혹한 조건 하에서의 재료 수명에 크게 영향을 미칩니다.

화학물질 저항성

기상 저항성

TPV는 야외 사용 수명이 10년을 초과하는 우수한 기상 저항성을 보여줍니다. TPU는 노란색으로 변하고 장기간 자외선 노출에 의해 분해됩니다.TPE의 기상 저항성은 구성을 따라 다릅니다., 스티렌 TPE는 일반적으로 열악한 성능을 보여줍니다.

처리 특성 및 비용 고려

가공 매개 변수 및 경제적 요인은 재료 선택에 크게 영향을 미칩니다. 녹기 온도, 폼 수축, 건조 요구 사항,그리고 비용은 생산 효율성과 최종 제품의 경제성에 직접적으로 영향을 미칩니다..

처리 매개 변수

• 녹기 온도 범위:TPV: 180-230°C; TPU: 170-220°C; TPE: 150-200°C
• 발형 수감:TPU: 0.8-1.5%; TPV: 1.2-2.0%; TPE: 1.5-3.0%
• 건조 요구 사항:TPU는 엄격한 건조가 필요합니다 (<0.02% 습도); TPV/TPE는 습도에 민감하지 않습니다.

비용 요인

일반 등급의 경우, TPU는 일반적으로 가장 높은 가격 (3.5 ~ 6 $ / kg), TPV는 중간 범위를 차지합니다 (2.5 ~ 4.5 $ / kg), TPE는 가장 경제적입니다 (2 ~ 3.5 $ / kg). 생산 효율은 다양합니다.짧은 사이클 시간 동안 TPE 냉각이 가장 빠르면, TPU는 긴 유지 시간을 요구하고 느린 냉각을 요구합니다.

응용 영역

각 재료는 독특한 성능 특성에 따라 다른 응용 틈새를 조각했습니다.

TPE 응용 프로그램

• 소비품: 치주 손잡이, 면도 손잡이, 장난감
• 전자제품: 전화 케이스, 헤드폰 케이블
• 의료: 호흡 마스크, IV 튜브, 카테터
• 포장: 식품 용기 밀폐, 튀는 탭

TPV 애플리케이션

• 자동차: 먼지 부츠, 창문 밀폐, 공기 통로
• 산업용: 화학물질에 저항하는 튜브, 컨베이어 벨트, 간접제
• 건설: 문/창문 밀폐, 지붕막

TPU 응용 프로그램

• 산업용: 수압 밀폐, 광산 스크린, 컨베이어 벨트
• 소비자: 신발 발판, 스포츠 장비, 수하물 부품
• 전자제품: 케이블 껍질, 드론 프로펠러
• 의료: 인공 심장 판막, 정형장치

재료 선택 틀

이 자료들 중 하나를 선택할 때 다음의 의사결정 틀을 고려하십시오.

주요 성능 요구 사항

• 높은 온도 (>100°C) 에 저항력? → TPV를 우선시한다
• 탁월한 마모 저항성? → TPU를 선택
• 부드러운 촉각 느낌 중요? → TPE 선호

환경적 요인

• 야외 노출 또는 기름 접촉? → TPV
• 자주 살균 해야 하는가? → 의료용 TPE
• 북극 용매 에 노출 되는 것? → TPU 를 피하라

처리 제한

• 복잡하고 얇은 벽을 가진 부품? → TPE는 더 나은 흐름을 제공합니다
• 장비 온도 제한? → 낮은 온도에서 TPE 가공을 선택
• 2차 처리 (예: 용접) → TPV 최적

경제 및 지속가능성 고려 사항

• 제한된 예산? → 가장 경제적인 TPE
• 재활용성이 중요합니까? → 모든 재료는 재활용 가능하며 TPE는 가장 쉽습니다
• 서비스 수명 연장 필요? → TPU 또는 TPV가 더 비용 효율적 일 수 있습니다