تفاوت های کلیدی در استومرهای ترموپلاستیک

انتخاب ماده ایده‌آل برای طراحی محصول می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، به خصوص زمانی که با طیف وسیعی از گزینه‌های الاستومر موجود روبرو هستید. الاستومرهای ترموپلاستیک (TPE) و لاستیک‌های ترموپلاستیک (TPR) اغلب به دلیل ظاهر مشابه و خواص قابل مقایسه، معضلی را ایجاد می‌کنند. با این حال، تفاوت‌های ظریف بین این مواد می‌تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد محصول تأثیر بگذارد. این مقاله تجزیه و تحلیل عمیقی از ویژگی‌ها، کاربردها و معیارهای انتخاب TPE و TPR ارائه می‌دهد تا به شما در تصمیم‌گیری آگاهانه کمک کند.

در نگاه اول، TPE و TPR بسیاری از خواص مشترک را دارند:

• مقاومت بالا در برابر خستگی خمشی
• مقاومت عالی در برابر پارگی و سایش
• استحکام ضربه‌ای بالا
• خواص دی‌الکتریک خوب
• مقاومت برتر در برابر آب و هوا و مواد شیمیایی
• قابلیت بازیافت
• محدوده دمای عملیاتی: ۳۰- درجه سانتی‌گراد تا ۱۴۰ درجه سانتی‌گراد

تفاوت اساسی بین این مواد در پلیمرهای پایه آنها نهفته است. TPE معمولاً از کوپلیمر بلوکی SEBS (استایرن-اتیلن-بوتن-استایرن) اصلاح می‌شود، در حالی که TPR معمولاً از کوپلیمر بلوکی SBS (استایرن-بوتادین-استایرن) اصلاح می‌شود.

SEBS نسخه هیدروژنه شده SBS است. SBS، یک کوپلیمر بلوکی استایرن-بوتادین-استایرن، به طور گسترده در ابزارهای دستی و سایر محصولاتی که به سطوح با لمس نرم نیاز دارند، استفاده می‌شود. هیدروژناسیون، مولکول‌های هیدروژن را تحت شرایط واکنش خاص به مولکول‌های غیراشباع وارد می‌کند و ساختارهای مولکولی اشباع شده‌ای را ایجاد می‌کند که خواص ضد پیری و ضد زردی را بهبود می‌بخشد. این فرآیند همچنین مقاومت حرارتی و خوردگی را بهبود می‌بخشد و باعث می‌شود TPE به طور کلی از نظر عملکرد بر TPR برتری داشته باشد.

• مخلوط‌های پلی‌اولفین (TPE-O)
• کوپلیمرهای بلوکی استایرنیک (TPE-S)
• آلیاژهای الاستومر
• پلی‌اورتان‌های ترموپلاستیک (TPE-U)
• پلی‌آمیدهای ترموپلاستیک (TPE-A)
• کوپلی‌استرهای ترموپلاستیک (TPE-E)

هر دو TPE و TPR قابلیت قالب‌گیری پلاستیک‌ها را با کشسانی لاستیک ترکیب می‌کنند و آنها را در کاربردهای مهندسی ارزشمند می‌سازند. سختی مواد با استفاده از مقیاس دورومتر شور اندازه‌گیری می‌شود. TPE را می‌توان به مواد ژل نرم با محدوده ۲۰ شور OO تا ۹۰ شور AA فرموله کرد. فراتر از ۹۰ شور AA، مواد به مقیاس شور D منتقل می‌شوند و تا ۸۵ شور D می‌رسند.

TPR محدوده سختی مشابهی از ۲۰ شور OO تا ۸۵ شور D را ارائه می‌دهد. در حالت جامد، TPE یک ماده چند فازی است که از دامنه‌های نرم و سخت تشکیل شده است. خواص لاستیکی آن از دمای انتقال شیشه‌ای فاز لاستیکی و دمای ذوب یا انتقال شیشه‌ای فاز سخت ناشی می‌شود.

• مقاومت عالی در برابر آب و هوا
• مقاومت خوب در برابر دمای بالا
• مقاومت برتر در برابر خستگی
• پتانسیل کاهش هزینه

کاربردهای رایج شامل دستگاه‌های پزشکی، ابزارهای سخت‌افزاری، لوازم الکترونیکی، تجهیزات ورزشی، اسباب‌بازی‌ها، قطعات خودرو و دستگاه‌های ارتباطی است.

TPR یک ماده لاستیکی نرم ترموپلاستیک است که خواص فیزیکی لاستیک را با قابلیت‌های قالب‌گیری تزریقی ترموپلاستیک‌ها ترکیب می‌کند. کاربردهای معمول شامل کفپوش‌های سفارشی خودرو و لاینرهای تخت بار وانت است.

ویژگی‌های معمول TPR عبارتند از:

• حفظ شکل خوب
• انعطاف‌پذیری قابل تنظیم
• افزایش انعطاف‌پذیری با محتوای لاستیک بالاتر
• بوی قابل کنترل
• سبک وزن
• رنگ‌های قابل سفارشی‌سازی

TPR در کاربردهای چسبندگی (مانند کفش و اسباب‌بازی) بهتر از TPE عمل می‌کند زیرا TPE به خوبی به چسب‌ها پاسخ نمی‌دهد. سایر کاربردهای TPR عبارتند از:

• لوله‌ها
• سیم‌ها و کابل‌ها
• درزگیرها
• اصلاح‌کننده‌های آسفالت
• تریم خودرو
• واشرها
• بسته‌بندی
• فیلم‌ها و ورق‌ها
• قطعات قالب‌گیری تزریقی

TPE می‌تواند هزینه‌ها را به طور قابل توجهی کاهش دهد زیرا می‌توان آن را با ماشین‌آلات استاندارد پلاستیک پردازش کرد. این ماده جذابیت زیبایی‌شناختی لاستیک ترموپلاستیک سنتی را با پردازش آسان ترکیب می‌کند و آن را برای قالب‌گیری تزریقی با حجم بالا مناسب می‌سازد. هر دو TPE و TPR ۱۰۰٪ قابل بازیافت هستند و معمولاً می‌توانند تا پنج بار مجدداً استفاده شوند (بسته به گرید).

TPR ظاهر، حس و کشسانی لاستیک ولکانیزه را همراه با قابلیت پردازش پلاستیک‌ها ارائه می‌دهد. این ماده برای فرآیندهای قالب‌گیری تزریقی، قالب‌گیری بادی و ترموفرمینگ مناسب است. در حالی که مواد لاستیکی به طور کلی دارای استحکام کششی بالاتری هستند، انتخاب ماده باید بر اساس الزامات پروژه خاص و ویژگی‌های قطعه باشد.

در اصل، TPE را می‌توان نسخه نرم‌تری از TPR در نظر گرفت و آن را در مواردی که انعطاف‌پذیری و نرمی بیشتری مورد نیاز است، انتخاب ارجح می‌سازد.