ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง TPR และ TPU สำหรับประสิทธิภาพของวัสดุ
December 11, 2025
ในโลกของพลาสติกวิศวกรรม การเลือกวัสดุที่เหมาะสมสําหรับการใช้งานเฉพาะเจาะจง มักเป็นปัญหาสําหรับนักออกแบบและวิศวกรยางเทอร์มพลาสติก (TPR) และ โพลียูเรเทนเทอร์มพลาสติก (TPU) เป็นสองเอลาสโตเมอร์เทอร์มพลาสติกที่ใช้กันทั่วไป, แต่ละตัวมีลักษณะที่แตกต่างกันที่ทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน. บทความนี้ให้การเปรียบเทียบอย่างละเอียดของคุณสมบัติวัสดุของพวกเขา, ความแตกต่างในการทํางาน,และการใช้งานเชิงปฏิบัติการเพื่อนําทางการเลือกวัสดุที่รู้.
ยางเทอร์มพลาสติก (TPR) เป็นคอพอลิมเลอร์ที่ประกอบด้วยโพลิสไตเรน (PS) และกล่องกลางเอลาสโตเมอรี่ (มักจะเนื้อหาจากบูตาเดอีน)พัฒนาเพื่อรวมข้อดีของยางสังเคราะห์กับข้อดีของการประมวลผลของพลาสติก, TPR โดยทั่วไปหมายถึงสไตเรนบล็อคคอพอลิเมอร์เช่น SBS หรือ SEBS วัสดุเหล่านี้มีโพลิสไตเรนประมาณ 30% โดยน้ําหนัก, ส่วนที่เหลือเป็นเอลาสโตเมอร์กลางบล็อค.
TPR มีความทนทานต่อความอ่อนเพลีย ที่ดีเยี่ยม ความมั่นคงทางเคมี ความแข็งแรงต่อการกระแทก และสามารถนําไปใช้ใหม่ได้อย่างปรับปรุงวัสดุ TPR มีส่วนแข็งจากโพลิสไทเรน ที่ทําหน้าที่เป็นสายเชื่อมทางกายภาพภายในระยะเอลาสโตเมอร์ต่อเนื่องส่วนประกอบของบูตาเดอีนให้ความยืดหยุ่นในขณะที่ภูมิภาคโพลิสไตรีนที่แข็งแรงรักษาความสมบูรณ์แบบของโครงสร้าง
ขณะที่ TPR แสดงถึงข้อจํากัดในการทนความร้อน, ผลงานความอ่อนเพลียแบบไดนามิก, และความทนทานต่อการบด (ทําให้มันไม่เหมาะสําหรับการใช้ยาง),TPR ที่ใช้ SEBS แสดงความทนทานกับโอโซนสูงกว่า, ความทนทานต่อสภาพอากาศและความมั่นคงต่อ UV เมื่อเทียบกับยางที่ไม่เต็มอิ่มหลายชนิด. อย่างไรก็ตาม, EPDM กระเทียมมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็งมะเร็ง
โพลียูเรเทนเทอร์มพลาสติก (TPU) รวมถึงพอลิเมอร์โพลียูเรเทนหลายชนิดที่มีความยืดหยุ่น, ความโปร่งใส, ความทนทานต่อการบด และความทนทานต่อน้ํามันที่ดีเยี่ยมโครงสร้างโมเลกุลที่โดดเด่นของ TPU มีลักษณะเป็นส่วนของพอลิเมอร์ที่แข็งและอ่อน, ให้ทั้งความแข็งแรงและความยืดหยุ่น
โดยการปรับน้ําหนักโมเลกุลและสัดส่วนองค์ประกอบ ผู้ผลิตสามารถผลิต TPU แบบที่มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันอย่างมากจากวัสดุที่คล้ายกันทางเคมีส่วนที่แข็งแรงสร้างภูมิภาคลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะลักษณะ, ทําหน้าที่เป็นองค์ประกอบเชื่อมโยงกัน ที่อธิบายความยืดหยุ่นสูงของ TPU ในขณะเดียวกันโซ่ที่ยาวและอ่อนกว่าจะปรับปรุงผลนี้ทําให้การผลิตวัสดุที่มีความแข็ง / ความยืดหยุ่นที่แตกต่างกัน.
TPU แสดงพฤติกรรมแบบเทอร์โมพลาสติกเต็มที่ เหมาะสําหรับการปั้นฉีด แม้กระนั้นกระบวนการรีไซเคิลอาจทําลายความสมบูรณ์แบบของโซ่เมื่อทําความร้อนเกินอุณหภูมิการเปลี่ยนกระจกขององค์ประกอบที่แข็งแรงผลกระทบการเชื่อมต่อกันลดลงโดยสิ้นเชิง
| อสังหาริมทรัพย์ | TPR (เมตร) | TPU (เมตร) |
|---|---|---|
| ความแข็งแรง, Shore D | ~10 ¢ 70 | ~ 55 ¢ 85 |
| ความแข็งแรงในการดึง | 2'35 MPa | 28.0 ราคา 96.0 MPa |
| ความแข็งแรงในการดึง | 1 ละ 5 MPa | 52~80 MPa |
| โมดูลัสยืดหยุ่น | 0.02 ราคา 0.68 GPa | 0.62 ละ 5.50 GPa |
| ความแข็งแรงของแรงบิด | 2.66 ราคา 24.1 MPa | 19.0 ราคา 95.1 MPa |
| โมดูลัส flexural | 0.0917 ราคา 0.814 GPa | 0.520 ละ 4.50 GPa |
| การบดทาเบอร์ mg/1000 จังหวะ | 30?? 800 | 5 ¢ 25 |
| จุดละลาย | 104~191°C | 185~243°C |
| คออฟเฟกชันการขยายความร้อนเชิงเส้น | 110~170 μm/m°C | 14 56 μm/m°C |
ข้อมูลแสดงให้เห็นว่า TPU โดยทั่วไปมีประสิทธิภาพมากกว่า TPR ในความแข็งแรงในการดึง, โมดูลความยืดหยุ่น, ความแข็งแรงในการบิด, และความทนทานต่อการบดขณะที่ TPR สามารถนําเสนอข้อดีในค่าใช้จ่ายและสัดส่วนการขยายความร้อนวัสดุทั้งคู่ทับทับกันในช่วงความแข็งแรง แม้ TPU จะสามารถบรรลุระดับความแข็งแรงที่สูงกว่า
- การใช้ TPR:ของเล่น, ส่วนประกอบของรองเท้า, ปริมณฑล, ไฟและสายไฟ, และอะไหล่รถยนต์ได้รับประโยชน์จากความยืดหยุ่นและการแปรรูปง่ายของ TPR.
- การใช้งาน TPU:กล่องอุปกรณ์เคลื่อนไหว รางรองเท้ากีฬา อุปกรณ์การแพทย์ ภายในรถยนต์ และเชือกอุตสาหกรรม ใช้ TPU ที่มีความทนทานต่อการบด, กันน้ํามัน และมีความแข็งแรงสูง
ทั้ง TPR และ TPU มาจากทรัพยากรปิโตรเคมี โดยเผชิญกับปัญหาความยั่งยืนและการรีไซเคิลที่คล้ายกันกระบวนการโดยทั่วไปลดน้ําหนักโมเลกุลและคุณสมบัติกลเนื่องจากการทําลายทางความร้อน. TPU ที่ทําจากน้ํามันธรรมดา ไม่สามารถบายโอเดรเกรดได้ภายใต้สภาพการเก็บขยะหรือปลูกพืชปกติ แม้ว่าจะมีตัวแทน TPU ที่ทําจากชีววิทยาพิเศษหรือปรับปรุงที่มีส่วนที่สามารถบายโอเดรเกรดได้กําลังปรากฏขึ้น
TPR ยังอนุญาตให้มีการรีไซเคิลทางกล แต่มักส่งผลให้มีวัสดุที่มีคุณภาพต่ํากว่าที่มีประสิทธิภาพที่ลดลง เช่นเดียวกับพลาสติกทั่วไปมากที่สุด TPR จะลดลงช้ามากในสภาพแวดล้อมธรรมชาติการวิจัยยังคงเกี่ยวกับโมโนเมอร์ที่กําเนิดจากผึ้งสําหรับการผลิต TPR.
TPR โดยทั่วไปมีประสิทธิภาพการใช้จ่ายที่ดีกว่า TPU โดยราคาโดยทั่วไปจะตั้งแต่ 1.60 ถึง 2.00 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม เมื่อเทียบกับ TPU 3.00 ถึง 6 เหรียญสหรัฐ00 ต่อกิโลกรัม (แตกต่างกันตามเกรดและความต้องการการทํางาน)สําหรับแอพลิเคชั่นที่ไม่ต้องการผลงานที่เข้มงวด TPR มักเป็นทางเลือกที่ประหยัดกว่า
- ธ อร์มพลาสติก วัลคานิเซท (TPE-V หรือ TPV)
- โพลีโอเลฟินเทอร์มพลาสติก (TPE-O หรือ TPO)
- โคปอลีเอสเตอร์เทอร์โมพลาสติก (TPE-E, COPE หรือ TEEE)
- โพลีเอเทอร์บล็อกอมิเดส (TPE-A)
- สไตเรนิกบล็อกโคพอลิมเลอร์ (TPE-S)
- ยางที่สามารถแปรรูปได้ (MPR)
- ฟลูโรเอลาสโตเมอร์ (FKM, FFKM)
เมื่อพอลิเมอร์ที่ทนร้อนเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม การเลือกวัสดุเพิ่มเติมก็จะมีให้เลือก
- ยางธรรมชาติกระเทียม (NR)
- โพลีไอโซเปรน (IR)
- โพลีคลอโรเพรน (CR)
- โพลีบูตาเดอีน (BR)
- ยางไนทรีล (บูตาเดอีน) (NBR)
- ความต้องการการทํางาน:คาดคะแนนความต้องการของความแข็งแรงในการดึง, ความทนทานต่อการบด, ความทนทานต่อน้ํามัน, และความทนทานต่ออากาศ
- วิธีการแปรรูป:พิจารณาความเหมาะสมกับกระบวนการผลิต เช่น การฉีดฉีดหรือการผลิต
- ความจํากัดทางงบประมาณการสมดุลความต้องการการทํางานกับประสิทธิภาพในเรื่องค่าใช้จ่าย
- ปัจจัยสิ่งแวดล้อมการประเมินความต้องการต่อความทนทานกับสภาพอากาศและความมั่นคงทางเคมี
- เป้าหมายความยั่งยืนให้ความสําคัญกับวัสดุที่สามารถรีไซเคิลได้ หรือวัสดุจากสารชีวภาพเมื่อเป็นไปได้
TPR และ TPU ทั้งคู่เป็นตัวเลือกเอลาสโตเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่ดีเยี่ยม แต่ละตัวมีข้อดีและข้อจํากัดที่แตกต่างกัน and performance characteristics—while carefully evaluating specific project requirements—engineers and designers can make optimal material selections that deliver the best performance and value for their applications.