Co je TPE? Je TPE bezpečný?

Kombinací vlastností a charakteristik dvou samostatných skupin vznikají termoplastické elastomery. Tyto dvě skupiny jsou následující.

1. Termoplasty (po zahřátí se roztaví a lze je také tvarovat)
2. Elastomery (vykazují elastické vlastnosti)

Tyto materiály navíc vykazují podobné elastické vlastnosti jako pryžové materiály. Tato kombinace vlastností je důležitá, protože umožňuje zpracování těchto materiálů mnoha metodami, včetně vytlačování, vyfukování a vstřikování. Tímto způsobem se tyto materiály vyrábějí efektivně a účinně.

Struktura TPE (základy)

Obecně existují tři segmenty základní struktury termoplastických elastomerů.

1. Struktura blokového kopolymeru
2. Separace mikrofáze

• Krystalická a amorfní část

1. Struktura blokového kopolymeru:

Obecně se termoplastické elastomery skládají ze dvou různých druhů segmentů. Tyto dva segmenty nebo bloky se označují jako tvrdé segmenty a měkké segmenty.

Pevné segmenty: Tvrdé segmenty TPE jsou základem mechanických vlastností TPE. Tyto segmenty proto poskytují termoplastickým elastomerům pevnost a tuhost. Tvrdé segmenty TPE se obvykle skládají z bloků termoplastů. Tyto bloky termoplastů mají krystalickou nebo sklovitou strukturu.

Měkké segmenty: Měkké segmenty Materiál TPE poskytují termoplastickým elastomerům pružné vlastnosti. Mezi hlavní vlastnosti a charakteristiky, které tyto segmenty poskytují, patří.

1. Pružnost
2. Flexibilita

Vlastnosti se řídí pryžovým materiálem, který je v měkkých segmentech obsažen. Základní složky jsou následující.

• Etylenpropylen
• Polyethylen
• Polypropylen

2. Separace mikrofáze

Struktura termoplastických elastomerů na mikroskopické úrovni má značný význam. Základní části TPE, kterými jsou tvrdé segmenty a měkké segmenty, mají tendenci ztrácet spojitost v mikroskopickém měřítku. Oddělení těchto segmentů má zásadní význam pro charakteristiky a vlastnosti termoplastických elastomerů. Mechanické vlastnosti TPE jsou tímto oddělením přímo ovlivněny. Termoplastická fáze TPE zajišťuje strukturální integritu, zatímco pryžová fáze udržuje elastický charakter TPE. Následně jsou změny mechanických vlastností TPE, včetně tvrdosti, pevnosti v tahu a prodloužení, řízeny povahou a rozsahem separace mikrofáze.

• Krystalická a amorfní část

Existují dvě části tvrdých segmentů TPE. Tyto části se označují jako krystalická a amorfní oblast. Pro dosažení požadovaných vlastností a charakteristik se tyto oblasti tvrdých segmentů TPE během výrobního procesu upravují. Krystalická část poskytuje vlastnosti pevnosti a tuhosti, zatímco amorfní část poskytuje vlastnosti odolnosti proti nárazu a pružnosti. 

Hlavní otázka: Je TPE bezpečný?

Termoplastické elastomery mají jedinečné vlastnosti a lze je snadno zpracovat pro výrobu. Díky těmto výhodám se využití TPE v různých odvětvích a průmyslových oborech zvýšilo. V důsledku rozšíření používání TPE vyvstává otázka bezpečného používání termoplastických elastomerů.

Obecně platí, že pokud jsou termoplastické elastomery používány vhodným způsobem a neporušují regulační normy, jsou považovány za bezpečné. Takže TPE je bezpečný lze použít v mnoha aplikacích, protože jsou vyrobeny tak, aby neobsahovaly žádné škodlivé látky a byly netoxické. Existují však názory, které se domnívají, že termoplastické elastomery nejsou bezpečné pro použití v určitých souvislostech. přejít na stránku Vstřikování TPE a dozvíte se více.

Možné obavy týkající se používání TPE

Následují potenciální problémy, které je třeba řešit v souvislosti s využitím termoplastických elastomerů.

1. Biokompatibilita

Termoplastické elastomery se snadno používají ve zdravotnictví a potravinářském průmyslu. V potravinářském průmyslu se TPE používají k výrobě obalů na potraviny, zatímco ve zdravotnictví se používají k výrobě různých lékařských implantátů a k výrobě farmaceutických obalů. S ohledem na citlivost těchto použití je třeba před jejich použitím v těchto důležitých oblastech provést některé specifické testy biokompatibility TPE. Tyto určité testy zajistí, že termoplastické elastomery nebudou při použití v těle uvolňovat žádné škodlivé látky. Aby bylo zajištěno, že jsou TPE bezpečné, je třeba pečlivě provést následující dva parametry:

• Správné složení
• Adekvátní testování biokompatibility
• Chemické přísady

Tento parametr má velký význam z hlediska bezpečnosti termoplastických elastomerů. Tato obava souvisí se složením TPE, které může představovat riziko, pokud není řádně kontrolováno a testováno podle regulačních limitů. Do některých termoplastických elastomerů se přidávají následující chemické přísady, a to zejména za účelem zvýšení jejich vlastností.

• Stabilizátory
• Zpomalovače hoření
• Plastifikátory

Je vhodné zmínit, že některé zpomalovače hoření a změkčovadla mají tendenci narušovat hormony. Do této kategorie patří především ftaláty a bromované sloučeniny. Nepříznivé účinky těchto chemických látek přímo souvisejí se zdravotními problémy. Je důležité eliminovat rizika, která pro lidské zdraví představují tyto chemické přísady používané v termoplastických elastomerech. S ohledem na to je v této souvislosti velmi důležitá úloha výrobců, kteří musí za každou cenu zajistit, aby chemické přísady používané v TPE byly plně v souladu s bezpečnostními normami a regulačními limity.

2. Recyklace TPE (proces plný výzev)

Při recyklaci TPE je třeba čelit mnoha výzvám a překonat je. Důvodem jsou tyto dva hlavní důvody.

1. Chemické přísady používané v TPE
2. Četné druhy přípravků

Kvalita recyklovaných termoplastických elastomerů je obecně horší než kvalita nově vyráběných TPE. Důvodem jsou směsné plasty, které jsou většinou také znečištěné. V důsledku toho nelze tyto nekvalitní TPE používat v určitých aplikacích, což v konečném důsledku vede k problémům s nakládáním s odpady.

3. Dopad na životní prostředí

Existují dva typy zdrojů, z nichž se termoplastické elastomery získávají.

1. Biologické zdroje
2. Zdroje na bázi ropy

Zpracování a pěstování TPE, které jsou založeny na biologickém základě, vyžaduje energii, vodu a půdu. Jsou však méně závislé na fosilních palivech. Zatímco zpracování a těžba TPE, které jsou založeny na ropě, přispívají k emisím skleníkových plynů a spotřebě fosilních paliv. Termoplastické elastomery jsou recyklovatelné, lehké a při zpracování poskytují značnou energetickou účinnost. Díky těmto vlastnostem jsou TPE ve srovnání s mnoha jinými materiály šetrnější k životnímu prostředí.

Přestože TPE nabízejí mnoho měkkých zákoutí pro životní prostředí, mohou mít také některé nepříznivé účinky na životní prostředí. K tomu obvykle dochází v důsledku nesprávné likvidace termoplastických elastomerů. To má velký význam, protože termoplastické elastomery mohou obsahovat následující škodlivé látky.

• Chemické přísady
• Kontaminace

Nesprávná likvidace TPE proto vede ke znečištění životního prostředí.

Mylné představy o bezpečnosti TPE

Existují také některé mylné představy, které vedou k vytváření dojmu, že termoplastické elastomery nejsou bezpečné. Tyto mylné představy jsou zcela odlišné od skutečných obav. Tyto mylné představy jsou následující.

1. Nedostatečná informovanost a zastaralé informace

Důležitým faktorem pro vytvoření dojmu, zda je termoplastický elastomer bezpečný, nebo ne, je informovanost. Toto povědomí zahrnuje následující dva důležité parametry.

1. Znalost konkrétních druhů TPE používaných v různých výrobcích a předmětech.
2. Znalost pravidel a regulačních norem, které jsou zavedeny a prováděny za účelem zajištění bezpečnosti termoplastických elastomerů.

Nedostatečná informovanost o výše uvedených parametrech tak následně vede k mylné představě, že termoplastické elastomery nejsou bezpečné. Navíc dochází k neustálému pokroku v oblasti chemie polymerů a materiálových věd. Tento pokrok vede ke zlepšení a zdokonalení bezpečnostních profilů termoplastických elastomerů. Je důležité, aby vnímání bezpečnosti TPE vycházelo z aktualizovaných a autentických informací. Protože mylné nebo zastaralé informace v konečném důsledku vyvolávají mylné představy o bezpečnosti termoplastických elastomerů a nedůvěru v plastové materiály.

2. Záměna s jinými materiály, které uvolňují škodlivé látky

Termoplastické elastomery jsou většinou zaměňovány s jinými materiály, které uvolňují škodlivé látky. Tato záměna obvykle vzniká mezi TPE a následujícími dvěma materiály.

1. Termosetové plasty
2. Termoplastický polyuretan

Záměna s termosetovými plasty

Termosetové plasty mají tendenci uvolňovat škodlivé a nebezpečné látky během následujících procesů.

• Výrobní proces
• Proces degradace

Termosetové plasty se od TPE liší následujícími vlastnostmi:

3. Termosetové plasty vykazují nevratné chemické reakce
4. Tavení a přetváření nelze provést

Na druhé straně termoplastické elastomery vykazují zcela opačné chování.

Záměna s termoplastickým polyuretanem

Přídavek diisokyanátu s chemickými přísadami polyolů vede k výrobě termoplastického polyuretanu. Vznikne TPU, který poskytuje následující charakteristiky a vlastnosti.

• Pružnost a tvarová paměť
• Odolnost a flexibilita
• Vysoká houževnatost
• Dobrá odolnost proti nárazu
• Zvýšená odolnost
• Vynikající odolnost proti olejům a jiným nečistotám
• Odolnost vůči extrémním povětrnostním podmínkám

Termoplastický polyuretan má tendenci uvolňovat určité chemické látky na základě následujících faktorů.

• Složení a receptura termoplastického polyuretanu
• Typ a povaha chemických přísad

Mezi nebezpečné a škodlivé látky uvolňované termoplastickým polyuretanem patří.

• Zpomalovače hoření
• Plastifikátory
• Stabilizátory

Tyto chemické látky představují potenciální hrozbu pro lidský život, pokud se uvolní do volného prostředí a následně jsou vdechnuty nebo požity. Přejít na Vstřikování TPU se dozvíte více o TPU.

Záměna s Polyvinylchlorid

PVC má tendenci uvolňovat nebezpečné látky, pokud existují určité typické podmínky.

Tyto podmínky mohou existovat v následujících fázích.

• Při výrobě PVC
• Při použití PVC
• Při likvidaci PVC

PVC se často zaměňuje s termoplastickými elastomery. Tato záměna je většinou založena na neznalosti následujících parametrů.

• Bezpečnostní profily materiálů
• Chemické složení materiálu
• Vliv materiálu na životní prostředí

Níže je uvedeno podrobné srovnání a vysvětlení, které objasňuje rozdíl mezi PVC a TPE a způsob, jakým dochází k záměně.

Srovnání s termoplastickým polyuretanem, termoplastickými elastomery a termoplastickým polyuretanem

Níže je uvedeno podrobné srovnání, jak se termoplastické elastomery liší od termoplastického polyuretanu.

Srovnávací údaje PVC, TPU a TPE

ZÁVĚR

Ukázalo se, že termoplastické elastomery mají všestranné vlastnosti a nacházejí uplatnění v mnoha důležitých oblastech. Obecně jsou TPE považovány za bezpečné a lze je používat v mnoha aplikacích, pokud je jejich výroba prováděna správným způsobem. Obavy, které je třeba řešit v souvislosti s bezpečností termoplastických elastomerů, zahrnují jejich biokompatibilitu, problémy, kterým čelí při jejich recyklaci, jejich dopad na životní prostředí a povahu chemických látek přidávaných do TPE. Tyto obavy lze účinně řešit zajištěním správného a transparentního složení výrobku, dodržováním norem stanovených regulačními orgány a řádným nakládáním s odpady.

Termoplastické elastomery se hojně využívají v potravinářském průmyslu, spotřebním zboží a zdravotnictví. Z těchto odvětví je nejdůležitější zdravotnictví, protože zahrnuje citlivý faktor lidského zdraví. V těchto aplikacích se termoplastické elastomery používají s ohledem na jejich netoxickou povahu. Pokročilý výzkum a vývoj se zaměřuje na to, aby termoplastické elastomery byly bezpečnější a měly lepší mechanické vlastnosti. To v konečném důsledku rozšíří rozsah aplikací TPE zajištěním jejich bezpečnosti.