TPR TPU

TPR или термопластичен каучук обикновено е съполимер, който обединява свойствата на полистирола (PS) и бутадиен (синтетичен) каучук. Този материал е разработен, за да осигури голяма част от ползата от свойството на синтетичния каучук, като същевременно позволява обработката (и преработката) в по -прецизния и контролируем процес на леене на инжектиране. TPR осигурява изключителна устойчивост на умора, химическа стабилност, якост на удар и умерена рециклируемост, с правилната обработка.

TPU или термопластичен полиуретан е широка класификация на полиуретанови полимери, които споделят свойства като: еластичност, прозрачност, износване на устойчивост и много висока устойчивост на масла. Материалите са термопластични, с редица степени на еластомерно поведение. Тяхната висока якост и устойчивост са получени от структура на полимерната верига, състояща се от редуващи се твърди и меки сегменти.

Тази статия допълнително ще сравнява TPR срещу TPU, техните приложения, употреби, физични свойства и алтернативни материали.

Какво е TPR?
TPR (термопластичен каучук) обикновено се състои от смесване от 23% ps и 77% бутадиен. Той се приготвя чрез емулсионна полимеризация на съставните полимери. Процесът прави неразделен материал, който съдържа еластомерна, термореационна фаза и разпределена, твърда матрица от термопластичен материал. Резултатът извлича свойства от двата компонента, но е в състояние да бъде обработен с изключителна точност в оборудването за инжекционно формоване. За повече информация вижте нашето ръководство за това какво е термопластичен каучук.

Типичните гуми се синтезират или рафинират в частично полимеризирана форма и след това се прилага топлината, за да се завърши процесът на свързване. В случай на TPR, компонентът с бутадиен се произвежда напълно омрежен и се произвежда като фин прах. След това PS компонентът замества кръстосаното свързване чрез свързване на гумата в силна полимерна матрица. Гъвкавостта е резултат от еластичността на компонента на бутадиен, където вътрешното каучуково свързване е по същество нееластична.

TPR не съответства на работата на вулканизирани гуми, така че не е подходящ за производство на гуми, като има твърде нисък модул на разкъсване. Въпреки това, значително по-добрите озонови, атмосферни условия и UV-устойчиви свойства на TPR означават, че той намира широко приложение в много продуктови сектори.

Какво е TPU?
TPU полимерите са изработени от блокови структури с по -дълги, меки "региони с ниска поляризация и къси, [твърди" участъци с много по -висока поляризация. Ковалентните връзки между двата типа сегменти правят добре интегрирани вериги, които извличат свойства от двата верижни елемента. Чрез промяна на молекулните тегла и съотношенията на съставните части, широк спектър от свойства могат да бъдат получени в химически (почти) идентични материали. Температурите на прехода на стъклото на двата компонента могат да бъдат сходни или различни и те могат да бъдат химически променени, за да бъдат по -високи или по -ниски. Тези проблеми с обработката позволяват производството на редица термични свойства на полученото семейство на материали.

По-високата поляризация на по-твърдите елементи предизвиква силно привличане, което предизвиква псевдокристални области, разположени в силно еластична матрица. Псевдокристалните региони се държат като кръстосани елементи, които отчитат високия еластичен модул на семейството, докато по-дългите, по-меки вериги умерят този ефект, което позволява да се произвежда редица твърдост/еластичност.

Този ефект на кръстосано свързване намалява до нула, тъй като температурата на прехода на стъклото на по-твърдия компонент е надвишена. Семейството се държи като напълно термопластичен материал, който може да бъде обработен в оборудване за обикновени инжекционни формовъчни устройства. TPU могат да бъдат рециклирани чрез топене и реформиране, въпреки че влошаването на дължината на веригата/целостта е значително при премахването.

TPR срещу TPU: Приложения и употреби
По -долу са изброени типичните индустрии и общите приложения за TPR:

Автоматично производство: уплътнения на врати и прозорци, части за трансмисия/окачване, вложки за калници, външни и вътрешни облицовки, панели на инструмента, променлив ток и въздушни канали на двигателя, уплътнения, задвижващи колани, течни тръби, подложки за пода, О-пръстени.
Конструкция: уплътнения на врати и прозорци, хидравлични уплътнения, водопроводни уплътнения.
Промишлени: вибрационни амортисьори, тръби, колектори, уплътнения, храсти в окачването, амортисьори, мембрани на покрива.
Потребител: уплътнения на хладилника, надценяване на ръчната шрифт, капаци на мобилни телефони, панели за превключване, вибрационни амортисьори.
Медицински: въздушни тръби, уплътнения на спринцовки, дихателни маски и пленуми, уплътнения, клапани и катетри.
Електроника: Капсулиране, мощност, висококачествени кабели, защита от шок на мобилни телефони и уплътнения.
Оборудване за обувки и спортно оборудване: Плаващи се гмуркане, шнорхели, маски, ски-полюсни ръкохватки, ски компоненти и подметки за обувки.
По -долу са изброени типичните индустрии и общите приложения за TPU:

Автомобилно: Автомобилни интериорни части (добро повърхностно покритие, издръжливост, устойчивост на износване; и ниска цена).
Земеделие: ID етикети за животни (голяма гъвкавост, съпротива и устойчивост на времето и температурна толерантност. Страхотен за капсулиране на RFID).
Тръбопроводи и водопроводни: профили на уплътнение и О-пръстени, тръби, колани и маркучи. Специализирани полимери с оптимални свойства на разтопяване на потока, адаптирана към екструзия висока устойчивост на хидролиза от хидравлични и други масла и органика, устойчивост на компресия при високи температури, висока здравина, гъвкавост и устойчивост на разкъсване.
Текстил: Използва се за конвейерни ленти, надуваеми и военно оборудване. Широка гама от опции за обработка и добри механични, химични и термични свойства.
Спортно оборудване: Изключителна гъвкавост, устойчивост на високо въздействие и температура, прозрачност и толерантност към околната среда.
Съществуват общи пазарни сектори и привидно общи области на продуктите, които могат да използват или TPR или TPU материали. Като цяло общите не предполагат взаимозаменяемост, тъй като всяко приложение има тенденция да използва тясно свойство на един или друг материал. Например, автомобилният сектор има тенденция да използва TPR за изключителна гъвкавост и атмосферни свойства и TPU за устойчивост, устойчивост на износване и ергономични приложения

TPR срещу TPU: Рециклируемост и устойчивост
И двата материала са получени от нефтохимически източници, а техните пълномощия за устойчивост и рециклиране са доста сходни. TPU е силно рециклируем; Неговите отпадъци могат да бъдат преработени обратно във висококачествена суровина. Въпреки че, тя е втори клас поради термично разлагане. TPU също е биоразградим и обикновено ще се разпадне при условия на депа/компост за 3–5 години. Той не оставя токсични остатъци, когато се разпадне. TPU също бавно стават достъпни и могат да се произвеждат от мономери с биократен източник.

TPR също е силно рециклируем, но подобно на повечето полимери, рециклираният материал е втори клас. Те са стабилни материали, които се разграждат изключително бавно в естествената среда. Налични са и материали, получени от водорасли мономер за TPR, също се предлагат.

TPR срещу TPU: Разходи
TPRs обикновено са много нискотарифни материали, в диапазона от 1,60 до 2,00 долара за кг. TPU са малко по -скъпи, от $ 2,00 до 4,00 долара за кг.

Алтернативни материали за TPR и TPU
За употреба на инжекционно формоване е налице голямо разнообразие от термопластични еластомерни материали, с еднакво широк спектър от свойства и разходи. Въпреки че те не са взаимозаменяеми в целия диапазон, има много общи характеристики на свойствата, които водят до опции на етапа на спецификация. По -долу са изброени някои алтернативни материали:

Термопластични вулканизати (TPE-V или TPV).
Термопластични полиолефини (TPE-O или TPO).
Термопластични съполистери (TPE-E, COPE или TEEE).
Термопластичен полиетерски блок амиди (TPE-A).
Стиронен блок кополимери (TPE-S).
Разработената каучук (MPR).
Флуорополимерни еластомери (FPE).
Когато преминаването към термореактивни полимери е опция, има повече избори за материали, както е посочено по -долу:

Вулканизиран естествен каучук (NR) (латекс, вулканизиран да образува гума Buna).
Полиизопрен (IR).
Полихлоропрен (CR).
Бутадиен каучук (BR).
Нитрил (бутадиен) гума (NBR).
Thermoset Cubbers носят нови свойства и нови ограничения в списъка с опции. Те обаче могат да постигнат забележителни резултати, когато се търсят конкретни свойства и проблемите с обработката не предотвратяват използването.