Ключевые различия между TPE и TPR в термопластических эластомерах

Выбор идеального материала для дизайна продукта может быть сложной задачей, особенно при наличии широкого спектра доступных эластомеров. Термопластичные эластомеры (TPE) и термопластичные резины (TPR) часто вызывают затруднения из-за их схожего внешнего вида и сопоставимых свойств. Однако незначительные различия между этими материалами могут существенно повлиять на производительность продукта. Эта статья представляет собой углубленный анализ характеристик, применений и критериев выбора TPE и TPR, чтобы помочь вам принимать обоснованные решения.

На первый взгляд, TPE и TPR обладают многими общими свойствами:

• Высокая стойкость к усталости при изгибе
• Отличная стойкость к разрыву и истиранию
• Высокая ударная прочность
• Хорошие диэлектрические свойства
• Превосходная стойкость к погодным условиям и химическим воздействиям
• Возможность вторичной переработки
• Диапазон рабочих температур: от -30°C до 140°C

Основное различие между этими материалами заключается в их базовых полимерах. TPE обычно модифицируется из SEBS (стирол-этилен-бутилен-стирольный блок-сополимер), в то время как TPR обычно модифицируется из SBS (стирол-бутадиен-стирольный блок-сополимер).

SEBS является гидрированной версией SBS. SBS, стирол-бутадиен-стирольный блок-сополимер, широко используется в ручных инструментах и других продуктах, требующих поверхностей с мягким прикосновением. Гидрирование вводит молекулярный водород в ненасыщенные молекулы при определенных условиях реакции, что приводит к насыщенным молекулярным структурам, улучшающим свойства против старения и пожелтения. Этот процесс также улучшает термостойкость и коррозионную стойкость, делая TPE, как правило, превосходящим TPR по производительности.

• Полиолефиновые смеси (TPE-O)
• Стирольные блок-сополимеры (TPE-S)
• Эластомерные сплавы
• Термопластичные полиуретаны (TPE-U)
• Термопластичные полиамиды (TPE-A)
• Термопластичные сополиэфиры (TPE-E)

Как TPE, так и TPR сочетают в себе формуемость пластиков с эластичностью резины, что делает их ценными в инженерных приложениях. Твердость материала измеряется с помощью шкалы дюрометра Шора. TPE может быть разработан в мягкие гелевые материалы в диапазоне от 20 по Шору OO до 90 по Шору AA. Выше 90 по Шору AA материалы переходят на шкалу Шора D, достигая до 85 по Шору D.

TPR предлагает аналогичный широкий диапазон твердости от 20 по Шору OO до 85 по Шору D. В твердом состоянии TPE представляет собой многофазный материал, состоящий из мягких и твердых доменов. Его резиноподобные свойства обусловлены температурой стеклования резиновой фазы и температурой плавления или стеклования твердой фазы.

• Отличная стойкость к погодным условиям
• Хорошая термостойкость
• Превосходная стойкость к усталости
• Потенциал снижения затрат

Типичные области применения включают медицинские устройства, ручные инструменты, электронные приборы, спортивное оборудование, игрушки, автомобильные компоненты и коммуникационные устройства.

TPR — это термопластичный мягкий резиновый материал, сочетающий физические свойства резины с возможностями литья под давлением термопластов. Типичные области применения включают изготовленные на заказ автомобильные коврики и вкладыши для кузова грузовиков.

Ключевые характеристики TPR включают:

• Хорошее сохранение формы
• Регулируемая гибкость
• Повышенная гибкость при более высоком содержании резины
• Контролируемый запах
• Легкий вес
• Настраиваемые цвета

TPR лучше TPE в приложениях, требующих склеивания (например, обувь и игрушки), поскольку TPE плохо реагирует на клеи. Другие области применения TPR включают:

• Трубы
• Провода и кабели
• Герметики
• Модификаторы асфальта
• Автомобильная отделка
• Прокладки
• Упаковка
• Пленки и листы
• Детали, изготовленные методом литья под давлением

TPE может значительно снизить затраты, поскольку он может обрабатываться на стандартном пластиковом оборудовании. Он сочетает в себе эстетическую привлекательность традиционной термопластичной резины с простотой обработки, что делает его пригодным для высокообъемного литья под давлением. Как TPE, так и TPR на 100% подлежат вторичной переработке и обычно могут быть повторно использованы до пяти раз (в зависимости от марки).

TPR предлагает внешний вид, ощущения и эластичность вулканизованной резины в сочетании с технологичностью пластиков. Он подходит для процессов литья под давлением, выдувного формования и термоформования. Хотя резиновые материалы, как правило, обладают более высокой прочностью на растяжение, выбор материала должен основываться на конкретных требованиях проекта и характеристиках компонента.

По сути, TPE можно считать более мягкой версией TPR, что делает его предпочтительным выбором, когда требуется большая гибкость и мягкость.