Schlagwortarchiv für: thermoplastische Elastomere

Was ist TPE-Material?

Thermoplastische Elastomere oder TPE-Material ist eine besondere Art von teilkristallinen, mehrphasigen thermoplastischen Werkstoffen, die sowohl die Elastizität von Kautschukpolymeren als auch die Verarbeitbarkeit von thermoplastischen Werkstoffen aufweisen. Wie die meisten thermoplastischen Elastomere oder TPEs werden diese Materialien in vielen Branchen eingesetzt, darunter in der Automobilindustrie und der Herstellung medizinischer Geräte. In diesem Artikel werden wir TPE-Materialien im Hinblick auf ihre chemische Zusammensetzung, die Herstellungstechnologien, d. h. das Spritzgießen, und ihren Platz in der Polymerhierarchie diskutieren. Wir gehen auch auf das Potenzial und die Nachteile von TPE-Kunststoff sowie auf einige der neuesten Entwicklungen ein.

Was ist das TPE-Spritzgießen (Thermoplastisches Elastomer)?

Das TPE-Spritzgießen ist eine der Formgebungstechniken, bei der Teile aus TPE durch ein Schmelzspritzverfahren geformt werden. Dieses Verfahren ist beliebt, weil es schnell und umweltfreundlich ist und dünne, starke Teile herstellen kann. TPE-Spritzguss bietet Flexibilität bei der Gestaltung von Toleranzen und ist ideal für die automatisierte Fertigung in großem Maßstab. Daher ist es in der Automobil- und Unterhaltungselektronikindustrie sehr beliebt.

 

Was sind Thermoplastische Elastomere (TPE) Kunststoff?

TPEs sind eine Familie thermoplastischer Elastomere, die eine gummiähnliche Elastizität in der Anwendung und eine plastische Verarbeitbarkeit bieten. Beim Erhitzen können diese Keramiken viele Male erweicht und auch viele Male durch Erhitzen und anschließendes Abkühlen gehärtet werden, ohne dass es zu nachteiligen Veränderungen kommt. Dieser besondere Aspekt sei in der Lage, TPE-Material von duroplastischem Gummi zu unterscheiden. Das macht es einfacher zu recyceln und zu formen.

TPE (Thermoplastisches Elastomer) Entstehungsprozess

Schauen wir uns den gesamten Prozess der Herstellung von TPE-Kunststoff an

1. Vorbereitung des Rohmaterials:

TPE-Materialien in Pelletform werden gesammelt und in einen Trichter, in der Regel über der Spritzgießmaschine, gegeben. Die Inhaltsstoffe werden in einem einzigen Granulat kombiniert, was bedeutet, dass es in jeder Phase des Formens und Erwärmens gleich effizient ist. Dadurch sind die Ergebnisse sehr gut vorhersehbar und die Probleme bei der Materialhandhabung während des gesamten Prozesses werden reduziert.

TPE-Material

2. Schmelzphase

Diese TPE-Granulate werden dann aus dem Trichter in die Heizkammer befördert, wo sie erhitzt werden (in der Regel bei etwa 200-250 °C). Dieser Temperaturbereich hängt von der Art des zu verwendenden TPE-Materials ab). Durch die Wärme wird das Granulat zu einer flüssigkeitsähnlichen Masse erweicht und kann leicht in die gewünschte Form gebracht werden. Insbesondere der Temperaturaspekt muss bei diesem Verfahren gut überwacht werden, da eine zu hohe Temperatur das Material beschädigen und die Qualität des Produkts beeinträchtigen kann.

Schmelzmaterial

 

3. Injektionsphase

Die Schnecke oder der Kolben presst das TPE-Material unter hohem Druck in die Form der Kavität der Form. Es nimmt die Form des gewünschten Teils an und kann eine komplexe Form enthalten, wenn es um die Eigenschaften des Endprodukts geht. Diese Phase muss genau überwacht werden, um zu gewährleisten, dass das Endprodukt ohne Schrumpfung, Hohlräume oder Luftblasen gegossen wird.

4. Abkühlung und Verfestigung

Während der Füllung des Formhohlraums kühlt das geschmolzene TPE ab, bildet eine Form des Hohlraums und verfestigt sich dabei. Um die Abkühlgeschwindigkeit des Produkts zu regulieren und eine ungleichmäßige Temperaturverteilung zu minimieren, die sich auf den Verzug des Teils auswirkt. In diesem Fall kann die Form mit einem Kühlsystem, z. B. mit Wasserwegen, ausgestattet werden. Ein weiterer Vorteil der kontrollierten Abkühlung besteht darin, dass Verformungen vermieden und die Wahrscheinlichkeit von Schrumpfungen minimiert werden und dass die Endgröße genau ist.

Kühlkanal für die Form

5. Auswurfbühne

Nach der Verfestigung des TPE-Teils wird es mit Hilfe von Auswerferstiften oder ähnlichem aus dem Formhohlraum herausgedrückt. Anschließend wird es entbeint und für alle weiteren Arbeitsgänge vorbereitet, die für das Teil erforderlich sind. Dieser Schritt ist ein kritischer Zeitfaktor, da ein früheres Auswerfen als erforderlich das Teil verformen kann, während ein späteres Auswerfen die Gesamtproduktionsrate beeinträchtigen kann.

TPE-Spritzguss

Was ist der Unterschied zwischen TPE- und TPR-Material?

Die folgende Tabelle enthält einen detaillierten Vergleich zwischen TPE und TPR; Sie können unter tpr-Material Seite, um mehr darüber zu erfahren, was TPR-Kunststoff ist.

BesonderheitTPE (Thermoplastische Elastomere)TPR (Thermoplastischer Gummi)
ZusammensetzungEine Mischung aus Kunststoff und gummiartigen Polymeren (z. B. SEBS, TPU)Elastomer auf Styrolbasis, typischerweise SEBS
Härte (Shore A)20-9010-80
ElastizitätHoch, gummiartigEtwas weicher, hohe Flexibilität
Max Temp. WiderstandBis 120°CBis zu 100°C
AnwendungenAutomobilindustrie, Medizintechnik, ElektronikSchuhe, Griffe, Haushaltsgegenstände
Chemische BeständigkeitMäßig bis hochMäßig
RecyclingfähigkeitHochMäßig

Verschiedene Kategorien von Thermoplastischen Elastomeren (TPE)

Thermoplastische Elastomere (TPE) werden aufgrund ihrer chemischen Struktur und ihrer Eigenschaften in verschiedene Kategorien unterteilt:

TPE-Kunststoffe

  1. Styrol-Block-Copolymere (SBCs)

Styrol-Block-Copolymere (SBC) sind aufgrund ihrer einzigartigen Zusammensetzung aus Styrol und gummiartigen Blöcken eine der am häufigsten verwendeten Arten von TPEs, da sie die Flexibilität mit der Festigkeit eines Kunststoffs verbinden. SBCs können durch verschiedene Verfahren wie Extrusion, Spritzgießen und Blasformen verarbeitet werden, wodurch sie sich für eine Vielzahl von Anwendungen eignen.

Diese TPEs zeichnen sich durch hervorragende Elastizität, Transparenz und Flexibilität aus und sind außerdem leicht einfärbbar. Sie werden häufig für Anwendungen verwendet, die eine weiche Haptik und flexible Materialien erfordern, wie z. B. Griffe, medizinische Geräte, Verpackungsmaterialien und Haushaltsgegenstände. SBCs bieten auch eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit und gute Klarheit, was sie zu einer idealen Wahl für durchsichtige Verpackungsmaterialien und spezielle Anwendungen in Körperpflegeprodukten macht.

  1. Thermoplastische Polyurethane (TPU)

Thermoplastische Polyurethane (TPU) sind für ihre hervorragende Haltbarkeit und Flexibilität bekannt, was sie zu einer beliebten Wahl für anspruchsvolle Anwendungen macht. TPU-Materialien verfügen über eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit, was zu ihrer Langlebigkeit in stark beanspruchten Anwendungen beiträgt. Außerdem bieten sie eine große Elastizität, Flexibilität bei niedrigen Temperaturen und Beständigkeit gegen Öle, Fette und Lösungsmittel.

Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich TPU besonders für Anwendungen in der Automobilindustrie, in Schuhen und in der Medizin. In der Automobilindustrie werden TPUs üblicherweise für Aufhängungsbuchsen, Dichtungen und Innenraumkomponenten verwendet. In Schuhen werden sie für Sohlen verwendet, die sowohl Flexibilität als auch Haltbarkeit erfordern. Im medizinischen Bereich werden TPUs in Schläuchen, Kathetern und anderen Geräten eingesetzt, die elastisch und mit dem menschlichen Körper kompatibel sein müssen. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit können TPUs für verschiedene Härtegrade und Transparenzgrade angepasst werden. Weiter zu TPU-Spritzguss Seite, um mehr zu erfahren.

  1. Thermoplastische Olefine (TPO)

Thermoplastische Olefine (TPO) sind Mischungen aus Polypropylen (PP) und Elastomeren, die die Eigenschaften von Gummi und Kunststoff in sich vereinen. TPOs bieten im Vergleich zu Standard-Polypropylen eine bessere chemische Beständigkeit, Schlagfestigkeit und UV-Beständigkeit, wodurch sie sich gut für Außenanwendungen und Anwendungen mit hoher Beanspruchung eignen.

Sie werden häufig in der Automobilindustrie eingesetzt, insbesondere für Stoßfängerverkleidungen, Innenverkleidungen und Armaturenbrettkomponenten, sowie als Dachbahnen im Bauwesen, wo Haltbarkeit und Witterungsbeständigkeit entscheidend sind. In Haushaltsgeräten tragen TPOs zu Komponenten bei, die stoßfest und stabil sein müssen. Diese Materialien werden wegen ihrer Recyclingfähigkeit geschätzt, was ihre Attraktivität für ein nachhaltiges Produktdesign erhöht.

  1. Thermoplastische Vulkanisate (TPV)

Thermoplastische Vulkanisate (TPV) sind eine einzigartige Mischung aus Thermoplasten und Gummi, bei der die Gummiphase dynamisch vernetzt wird. Dieser Vernetzungsprozess verbessert die Elastizität, die Hitzebeständigkeit und die allgemeine Haltbarkeit des Materials. Dadurch können TPVs viele der Leistungsmerkmale von herkömmlichem vulkanisiertem Gummi nachahmen und bieten gleichzeitig die Verarbeitungsvorteile von Thermoplasten.

Sie werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die Hitze- und Chemikalienbeständigkeit erfordern, wie z. B. Dichtungen für die Automobilindustrie, Schläuche und Dichtungen. TPVs bieten eine ausgezeichnete Elastizität und können wiederholter Kompression und Biegung standhalten, was sie zu einer bevorzugten Wahl bei dynamischen Anwendungen macht. Außerdem sind sie leicht, was zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz bei der Verwendung in Automobilteilen beiträgt.

  1. Copolyester-Elastomere (COPE)

Copolyester-Elastomere (COPE) werden wegen ihres ausgewogenen Verhältnisses zwischen Flexibilität und Festigkeit geschätzt, so dass sie auch unter hoher Beanspruchung gute Leistungen erbringen. COPEs werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die eine Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, Kraftstoffe und Öle erfordern, was sie für technische Anwendungen, insbesondere im Automobil- und Industriesektor, geeignet macht.

So werden COPEs beispielsweise bei der Herstellung von Zahnrädern, Riemen und Dämpfern verwendet, da sie ihre Flexibilität und strukturelle Integrität auch unter schwierigen Umweltbedingungen beibehalten. Neben den Anwendungen in der Automobilindustrie finden COPEs auch in Sportartikeln und in der Elektronik Anwendung, wo sowohl Belastbarkeit als auch Flexibilität gefordert sind. Diese Elastomere sind sehr widerstandsfähig gegen Biegeermüdung, was bedeutet, dass sie wiederholtes Biegen und Verdrehen ohne nennenswerten Verschleiß überstehen können.

  1. Polyether-Block-Amide (PEBA)

Polyether-Block-Amide (PEBA) bieten eine hervorragende Kombination aus Flexibilität, chemischer Beständigkeit und leichten Eigenschaften. PEBA sind für ihre hervorragende Biegefestigkeit und geringe Dichte bekannt und werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen Gewichtseinsparungen und Haltbarkeit entscheidend sind. Im medizinischen Bereich wird PEBA für Komponenten wie Katheterschläuche und Ballonangioplastie verwendet, da es die erforderliche Flexibilität, Biokompatibilität und Beständigkeit gegen Körperflüssigkeiten bietet.

In Sportgeräten trägt es zu leichten und leistungsstarken Produkten wie Sport- und Skischuhen bei, bei denen Elastizität, Flexibilität bei niedrigen Temperaturen und Stoßfestigkeit von entscheidender Bedeutung sind. Darüber hinaus ist PEBA sehr widerstandsfähig gegen Öle, Fette und verschiedene Chemikalien, so dass es auch in rauen Umgebungen seine Leistung beibehält.

  1. Zyklische Olefin-Copolymere (COC)

Cyclische Olefin-Copolymere (COC) sind aufgrund ihrer hohen optischen Klarheit, geringen Feuchtigkeitsaufnahme und Formbeständigkeit einzigartig unter den TPEs. Diese Materialien besitzen eine zufällige Polymerstruktur, die ihnen eine außergewöhnliche Transparenz verleiht, ähnlich wie bei Glas. COCs werden häufig in medizinischen und optischen Anwendungen eingesetzt, bei denen Klarheit, chemische Beständigkeit und Reinheit von entscheidender Bedeutung sind, z. B. bei Diagnosegeräten, pharmazeutischen Verpackungen und optischen Linsen.

Aufgrund ihrer geringen Feuchtigkeitsaufnahme eignen sie sich hervorragend für medizinische Verpackungen, da sie zum Schutz empfindlicher medizinischer und pharmazeutischer Inhalte beitragen. Außerdem eignet sich die hohe Glasübergangstemperatur von COCs für Anwendungen, die Hitzebeständigkeit erfordern, während ihre geringe Doppelbrechung für optische Geräte von Vorteil ist. COCs werden häufig für fortschrittliche Verpackungsmaterialien und Linsen gewählt, die sowohl Transparenz als auch Festigkeit erfordern.

Jede TPE-Kategorie bietet einzigartige Eigenschaften, die sie für spezielle Anwendungen in verschiedenen Branchen geeignet machen, z. B. in der Automobilindustrie, der Medizintechnik, der Konsumgüterindustrie und der Industrietechnik. Durch die Auswahl des geeigneten TPE-Typs können Hersteller die Produktleistung, Haltbarkeit und Kosteneffizienz in verschiedenen Anwendungen optimieren.

Wichtige Eigenschaften von TPE-Material

Sehen wir uns die verschiedenen Eigenschaften von TPE an;

TPE-Spritzgussteile

1. Elastizität

TPE hat die Eigenschaften eines Gummielastiks, das sich aufgrund seiner relativ gummielastischen Eigenschaften dehnen und zurückziehen lässt. Dies macht es geeignet, wo Flexibilität und Elastizität Anwendungen haben, d.h. Dichtungen, Dichtungen und andere Soft-Touch-Anwendungen.

2. Thermoplastizität

TPE hat die gleichen Eigenschaften wie Gummi, ist aber einzigartig, weil es bei hohen Temperaturen geschmolzen und wiederverwendet werden kann. Es ist ein Thermoplast, d. h. es kann geschmolzen und zur Herstellung von Produkten verwendet werden, die dann erneut geformt werden können.

3. Dauerhaftigkeit

TPE bietet hervorragende Verschleiß-, Abrieb- und Stoßeigenschaften für verschiedene Anwendungen. Vor allem dort, wo langlebige Teile benötigt werden, wie z. B. in der Automobilindustrie und Elektronik.

Recyclingfähigkeit

Wie jeder andere thermoplastische Kunststoff ist TPE recycelbar und reduziert die Auswirkungen der Herstellung auf die Umwelt. Diese Wiederverwertbarkeit ist in Branchen hilfreich, die versuchen, Abfälle zu minimieren oder zu vermeiden, insbesondere wenn sie versuchen, das Verpackungsmaterial produktiv zu nutzen.

Was ist der Unterschied zwischen TPE und TPR-Silikon oder Gummi?

Die folgende Tabelle enthält einen detaillierten Vergleich von TPE- und TPR-Silikon und Naturkautschuk; Weiter zu TPE vs. Silikon Seite, um mehr über den Unterschied zwischen TPE und Silikon zu erfahren. Wenn Sie mehr über Silikon wissen möchten, gehen Sie bitte auf ist silicoen sicher Seite.

BesonderheitTPE (Thermoplastische Elastomere)SilikonGummi (natürlich/synthetisch)
ZusammensetzungGemisch aus Thermoplasten und ElastomerenSynthetisches Polymer auf KieselsäurebasisNatürlich (Latex) oder synthetisch (z. B. SBR)
Härte (Shore A)20-9010-8030-90
ElastizitätHoch, gummiartigSehr hoch, flexibel bei niedrigen TemperaturenSehr hoch
Max Temp. WiderstandBis 120°CBis zu 200°CBis zu 100°C (natürlich), 150°C (synthetisch)
Chemische BeständigkeitMäßig bis hochExzellentGut (synthetisch), mäßig (natürlich)
VerarbeitungSpritzgießen, StrangpressenFormpressen, StrangpressenVulkanisation, Kompression, Extrusion
RecyclingfähigkeitHochNiedrigGering bis mittel
AnwendungenAutomobil, Medizin, KonsumgüterMedizin, Lebensmittelkontakt, ElektronikReifen, Dichtungen, Dichtungen, Schuhwerk
Kosten$$ (Kostengünstig, wiederverwertbar)$$$ (Höhere Kosten, langlebig)$$ (variiert je nach Typ, eingeschränkt recycelbar)

Wichtige Überlegungen bei der Wahl des TPE-Materials

Hier sind einige der wichtigsten Punkte bei der Auswahl von TPE-Materialien;

1. Anforderungen an die Anwendung

Bestimmen Sie die spezifischen mechanischen Eigenschaften, die für die Anwendung benötigt werden, wie Zugfestigkeit, Flexibilität und Härte. Die typischen Eigenschaften von TPE variieren je nach der Zusammensetzung von P und E-PO, und die Leistung ähnlicher TPE-Formulierungen ändert sich je nach der Umgebung, in der sie verwendet werden.

2. Temperaturbereich

Berücksichtigen Sie die Temperaturbedingungen, unter denen das TPE verwendet werden soll. Auch für TPEs gibt es eine maximale Temperaturgrenze. Wählen Sie die richtige Sorte, um die erforderlichen Leistungsmerkmale bei hohen oder niedrigen Betriebstemperaturen zu erzielen.

3. Chemische Verträglichkeit

Beurteilen Sie selbst das Ausmaß der chemischen Belastung, der das TPE ausgesetzt sein wird. Einige TPEs sind chemisch besser als andere; die Kenntnis der Umgebung, d. h. der Bedingungen und Situationen, in denen das Material verwendet werden soll, hilft dabei, ein Material zu finden, das sich nicht verschlechtert oder seine Eigenschaften verliert.

4. Verarbeitung Methode

Bestimmen Sie das geplante Verarbeitungsverfahren (Spritzgießen/Extrusion usw.). Einige TPEs können speziell für bestimmte Verfahren ausgelegt sein und einen großen Unterschied bei den Herstellungsergebnissen und -kosten ausmachen.

5. Einhaltung von Vorschriften

 

TPE erfüllt die geltenden Vorschriften in den jeweiligen Branchen. Dazu können medizinische oder lebensmittelbezogene Bereiche gehören. Das Produkt und die Materialien müssen Sicherheits- und Umweltanforderungen erfüllen.

Umwelt- und Recycling-Faktoren für TPE

Lassen Sie uns einige der wichtigsten Umwelt- und Recyclingwerke für TPE besprechen;

TPE-geformte Produkte

  1. Recyclingfähigkeit: TPEs sind häufig recycelbar, und dies ist einer der größten Vorteile gegenüber anderen Gummitypen. Stellen Sie fest, ob das TPE-Konzept recycelbar ist und nach seiner Verwendung wiederverwendet werden kann und wiederverwendbar ist.
  2. Umweltauswirkungen: Analysieren Sie die Eignung des TPE im Hinblick auf seine ökologischen Auswirkungen bei Verwendung, Herstellung und Entsorgung. Beurteilen Sie auch die Beschaffung und die Quelle, aus der Sie das Produktmaterial beziehen oder auf Erneuerbarkeit herstellen.
  3. Überlegungen zum Lebensende: Ermitteln Sie einen Plan für die Handhabung des Produkts am Ende des Lebenszyklus. Kennen Sie einige der Möglichkeiten, wie das TPE recycelt, wiederverwendet oder entsorgt werden kann.
  4. Biologische Abbaubarkeit: TPEs sind nicht biologisch abbaubar und werden auf dem Markt als umweltfreundlich angesehen.
  5. Praktiken der Nachhaltigkeit:

Bewerten Sie den Energieverbrauch, die Emissionen und die Entsorgung des Herstellers von TPEs und andere relevante Aspekte. Dies sollte mit Lieferanten geschehen, die bereit sind, nachhaltige Produktionsprozesse zu praktizieren.

Anwendungen von TPE

Hier sind einige der wichtigsten Anwendungen von TPE;

  • Automobilkomponenten: TPE eignet sich aufgrund seiner höheren Festigkeit und Flexibilität für Dichtungen, Dichtungsringe und Kfz-Innenteile.
  • Medizinische Geräte: Die Hauptanwendungen von TPE sind Schläuche, Katheter und Spritzendichtungen aufgrund ihrer Biokompatibilität.
  • Unterhaltungselektronik: Er ist bekannt für Kabel-, Stecker- und Soft-Touch-Griffanwendungen.
  • Schuhwerk: TPE ist leicht, hat hervorragende Eigenschaften und Flexibilität und wird daher häufig für Schuhsohlen verwendet.
  • Verpackung: Aufgrund seiner Festigkeit und Formbarkeit wird TPE für flexible Folien, Kappen und Dichtungen verwendet.

TPE-Kabel

Vor- und Nachteile von TPE

Im Folgenden sind einige der Vorteile und Einschränkungen von TPE aufgeführt

Pro:

  1. Recycelbar und kostengünstig
  2. Es ist leicht durch Spritzgießen zu verarbeiten
  3. Ein Material, das auch eine gewisse Dehnbarkeit aufweist, ist sowohl elastisch als auch thermoplastisch.
  4. Bietet Flexibilität bei der Gestaltung
  5. Breites Spektrum an Härtegraden

Nachteile:

  • Außerdem haben sie im Vergleich zu anderen Flammschutzmitteln eine schlechte Hitzebeständigkeit.
  • Dennoch ist die chemische Beständigkeit dieser Laminate bei einigen Sorten eher bescheiden.
  • Die Materialkosten sind im Vergleich zu anderen herkömmlichen Kunststoffen hoch.
  • Es ist auch nicht für den Einsatz in Hochtemperaturgebieten geeignet.

Wann sollte ich TPEs verwenden?

Hier sind einige Punkte, für die TPEs eine geeignete Option sein können;

  • Flexible Anwendungen: Aufgrund der gummiartigen Beschaffenheit dieser Materialklasse sind sie besonders nützlich, wenn die Flexibilität des Materials erwünscht ist, wie bei Dichtungen und Abdichtungen.
  • Geformte Teile: Sie werden vor allem in großen Mengen zur Herstellung verschiedener Formen verwendet. Sie sind sowohl durch Spritzguss- als auch durch Extrusionsverfahren kompliziert.
  • Umweltaspekte: Es eignet sich für Produkte, bei denen TPEs verwendet werden, da sie den Anforderungen der Umweltfreundlichkeit entsprechen, da sie recycelbar sind.
  • Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Am besten geeignet für den Einsatz in Branchen und Unternehmen, die die Einhaltung von Gesundheitsstandards verlangen, wie z. B. in der Medizin und in der Lebensmittelindustrie.

Wann man TPEs nicht verwenden sollte

Im Folgenden sind einige Punkte aufgeführt, bei denen Sie die Verwendung von TPES vermeiden sollten;

  • Anwendungen im Hochtemperaturbereich: Nicht geeignet für den Einsatz in Umgebungen mit einer Temperatur von über 120 Grad Celsius, da TPEs in solchen Umgebungen bekanntermaßen abgebaut werden oder ihre Eigenschaften verlieren.
  • Extreme chemische Exposition: Es ist ratsam, kein Produkt zu verwenden, bei dem Sie mit starken Chemikalien oder Lösungsmitteln in Berührung kommen, die das Material angreifen könnten.
  • Kostenintensive Anwendungen: Wenn niedrigere Kosten für die Leistungsanforderungen angemessener sind (Gummi oder Kunststoff), dann sollte man diese in Betracht ziehen.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass TPE aufgrund seiner flexiblen Eigenschaften und hohen Haltbarkeit sowie der Möglichkeit einer einfachen Verarbeitung die Anforderungen vielseitiger Anwendungen wie der Automobilindustrie und der Unterhaltungselektronik erfüllen kann. Da Nachhaltigkeit mit der Zeit immer mehr an Bedeutung gewinnt, wird TPE durch seine Recyclingfähigkeit und die Möglichkeit, Biomaterialien zu verwenden, noch attraktiver. Es ist zu erwarten, dass TPE im Zuge von Innovationen mehr Funktionen in verschiedenen Produktdesigns in unterschiedlichen Branchen übernehmen wird.

FAQs

Q1. Was ist TPE-Material?

TPE-Kunststoff ist ein Polymer, das sich durch gummiartige Elastizität und Thermoplastizität auszeichnet und formbar verarbeitet werden kann.

Q2. Was sind die Unterschiede zwischen TPE und Gummi?

Aber anders als Gummi, TPE Das Kunststoffmaterial kann geschmolzen und neu geformt werden, und dieser Vorgang kann mehrmals wiederholt werden.

Q3. In welchen Branchen wird TPE-Kunststoff verwendet?

TPE-Kunststoff findet Anwendung in der Automobil-, Medizin-, Elektronik- und Konsumgüterindustrie.

Q4. Kann TPE-Kunststoffmaterial recycelt werden?

TPE-Material kann recycelt und wiederaufbereitet werden, wobei sich seine Eigenschaften nur geringfügig oder gar nicht verändern.

Q5. Ist TPE-Kunststoff hitzebeständig?

Es ist flexibler als die meisten anderen technischen Thermoplaste, hat aber eine geringe Wärmebeständigkeit. Außerdem ist er nicht für den Einsatz bei hohen Temperaturen geeignet.

Q6. Was sind die verschiedenen Arten von TPEs?

Zu den Elastomeren gehören Styrol-Block-Copolymere (SBC), Thermoplastische Polyurethane (TPU) und Thermoplastische Olefine (TPO).

TPE-Becher

Was ist TPE? Ist TPE sicher?

Die Eigenschaften und Merkmale zweier unterschiedlicher Gruppen werden kombiniert, um thermoplastische Elastomere zu bilden. Diese beiden Gruppen sind die folgenden.

  1. Thermoplaste (schmelzen beim Erhitzen und können ebenfalls geformt werden)
  2. Elastomere (Sie weisen elastische Eigenschaften auf)

Darüber hinaus weisen diese Materialien ähnliche elastische Eigenschaften wie Gummimaterialien auf. Diese Kombination von Eigenschaften ist von großer Bedeutung, da sie die Verarbeitung dieser Materialien durch zahlreiche Verfahren ermöglicht, darunter Extrusion, Blasformen und Spritzgießen. Auf diese Weise werden diese Materialien effektiv und effizient hergestellt.

Ist TPE sicher

Der Aufbau von TPE (Grundlagen)

Die Grundstruktur thermoplastischer Elastomere besteht grundsätzlich aus drei Segmenten.

  1. Struktur des Blockcopolymers
  2. Abtrennung der Mikrophase
  • Kristalliner und amorpher Anteil

1. Blockcopolymerstruktur:

Im Allgemeinen bestehen thermoplastische Elastomere aus zwei verschiedenen Segmentarten. Diese beiden Segmente oder Blöcke werden als harte und weiche Segmente bezeichnet.

Harte Segmente: Die harten Segmente von TPE bilden die Grundlage für die mechanischen Eigenschaften von TPE. Folglich verleihen diese Segmente den thermoplastischen Elastomeren Festigkeit und Steifheit. Die harten Segmente von TPE bestehen normalerweise aus thermoplastischen Blöcken. Diese thermoplastischen Blöcke haben eine kristalline oder glasartige Struktur.

Weiche Segmente: Die weichen Segmente von TPE-Material bilden die Grundlage für die elastischen Eigenschaften der thermoplastischen Elastomere. Zu den wichtigsten Eigenschaften und Merkmalen, die diese Segmente bieten, gehören die folgenden.

  1. Elastizität
  2. Flexibilität

Die Eigenschaften werden durch das in den Weichsegmenten vorhandene Gummimaterial bestimmt. Die Grundbestandteile sind die folgenden.

  • Ethylen-Propylen
  • Polyethylen
  • Polypropylen

2. Trennung der Mikrophase

Die Struktur thermoplastischer Elastomere auf mikroskopischer Ebene ist von erheblicher Bedeutung. Die Grundbestandteile von TPE, die aus harten und weichen Segmenten bestehen, neigen dazu, auf mikroskopischer Ebene ihre Verbindung zu verlieren. Die Trennung dieser Segmente ist entscheidend für die Merkmale und Eigenschaften der thermoplastischen Elastomere. Die mechanischen Eigenschaften von TPE werden durch diese Trennung direkt beeinflusst. Die thermoplastische Phase von TPE gewährleistet die strukturelle Integrität, während die gummiartige Phase die elastische Natur von TPE aufrechterhält. Folglich wird die Variation der mechanischen Eigenschaften von TPE, einschließlich Härte, Zugfestigkeit und Dehnung, durch die Art und das Ausmaß der Trennung der Mikrophase gesteuert.

  • Kristalliner und amorpher Anteil

Es gibt zwei Bereiche harter Segmente von TPE. Diese Bereiche werden als kristalliner und amorpher Bereich bezeichnet. Um die erforderlichen Merkmale und Eigenschaften zu erreichen, werden diese Bereiche harter Segmente von TPE während des Herstellungsprozesses angepasst. Der kristalline Bereich bietet Eigenschaften wie Festigkeit und Steifigkeit, während der amorphe Bereich Eigenschaften wie Schlagfestigkeit und Flexibilität verleiht. 

Die wichtigste Frage: Ist TPE sicher?

Thermoplastische Elastomere besitzen einzigartige Eigenschaften und lassen sich leicht verarbeiten. Aufgrund dieser Vorteile hat die Verwendung von TPE in verschiedenen Sektoren und Branchen zugenommen. Mit der Ausweitung der Verwendung von TPE stellt sich daher die Frage nach der sicheren Verwendung von thermoplastischen Elastomeren.

Wenn thermoplastische Elastomere ordnungsgemäß verwendet werden und die gesetzlichen Vorschriften nicht verletzen, gelten sie im Allgemeinen als sicher. TPE ist sicher für zahlreiche Anwendungen geeignet, da sie so konstruiert sind, dass sie keine schädlichen Substanzen enthalten und zudem ungiftig sind. Es gibt jedoch auch Meinungen, die besagen, dass thermoplastische Elastomere in bestimmten Kontexten nicht sicher verwendet werden können. gehe zu TPE-Spritzguss Seite, um mehr zu erfahren.

Mögliche Bedenken hinsichtlich der Verwendung von TPEs

Im Folgenden sind die potenziellen Bedenken aufgeführt, die im Hinblick auf die Verwendung von thermoplastischen Elastomeren berücksichtigt werden müssen.

1. Biokompatibilität

Thermoplastische Elastomere werden häufig im medizinischen Bereich und in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. In der Lebensmittelindustrie werden TPEs zur Herstellung von Lebensmittelbehältern verwendet, während sie im medizinischen Bereich zur Herstellung verschiedener medizinischer Implantate und zur Herstellung von Arzneimittelverpackungen verwendet werden. Angesichts der Sensibilität dieser Anwendungen müssen vor ihrer Verwendung in derart wichtigen Bereichen bestimmte Biokompatibilitätstests von TPEs durchgeführt werden. Diese bestimmten Tests stellen sicher, dass thermoplastische Elastomere bei der Verwendung keine schädlichen Substanzen im Körper freisetzen. Um sicherzustellen, dass TPEs sicher sind, müssen die folgenden zwei Parameter sorgfältig überprüft werden:

  • Richtige Formulierung
  • Ausreichende Prüfung auf Biokompatibilität
  • Chemische Zusätze

Dieser Parameter ist hinsichtlich der Sicherheit thermoplastischer Elastomere von erheblicher Bedeutung. Diese Bedenken beziehen sich auf die Formulierung der TPEs, die Risiken bergen können, wenn sie nicht ordnungsgemäß geprüft und gemäß den gesetzlichen Grenzwerten getestet werden. Die folgenden chemischen Zusätze werden bestimmten thermoplastischen Elastomeren hauptsächlich zugesetzt, um ihre Eigenschaften zu verbessern.

  • Stabilisatoren
  • Flammschutzmittel
  • Weichmacher

Es ist wichtig zu erwähnen, dass bestimmte Flammschutzmittel und Weichmacher dazu neigen, den Hormonhaushalt zu stören. In diese Kategorie fallen vor allem Phthalate und bromierte Verbindungen. Die schädlichen Auswirkungen dieser Chemikalien stehen in direktem Zusammenhang mit gesundheitlichen Bedenken. Es ist wichtig, die Risiken für die menschliche Gesundheit zu beseitigen, die diese in thermoplastischen Elastomeren verwendeten chemischen Zusätze mit sich bringen. Vor diesem Hintergrund ist die Rolle der Hersteller in diesem Zusammenhang sehr wichtig, da sie um jeden Preis sicherstellen müssen, dass die in TPEs verwendeten chemischen Zusätze den Sicherheitsnormen und gesetzlichen Grenzwerten vollständig entsprechen.

2. Recycling von TPEs (Ein Prozess voller Herausforderungen)

Beim Recycling von TPEs müssen zahlreiche Herausforderungen bewältigt werden. Dies liegt vor allem an diesen beiden Gründen.

  1. In TPEs verwendete chemische Zusatzstoffe
  2. Zahlreiche Formulierungen

Im Allgemeinen ist die Qualität recycelter thermoplastischer Elastomere im Vergleich zu neu hergestellten TPEs minderwertig. Dies liegt an den gemischten Kunststoffen, die meistens auch verunreinigt sind. Folglich können diese TPEs von geringer Qualität in bestimmten Anwendungen nicht eingesetzt werden, was letztendlich zu Problemen bei der Abfallbewirtschaftung führt.

3. Umweltauswirkungen

Es gibt zwei Arten von Quellen, aus denen thermoplastische Elastomere gewonnen werden.

  1. Biobasierte Quellen
  2. Erdölbasierte Quellen

Die Verarbeitung und der Anbau von TPEs auf Biobasis erfordern Energie, Wasser und Land. Sie sind jedoch weniger auf fossile Brennstoffe angewiesen. Die Verarbeitung und Gewinnung von TPEs auf Erdölbasis trägt zum Ausstoß von Treibhausgasen und zum Verbrauch fossiler Brennstoffe bei. Thermoplastische Elastomere sind recycelbar, leicht und bieten bei der Verarbeitung eine hohe Energieeffizienz. Aufgrund dieser Eigenschaften sind TPEs im Vergleich zu vielen anderen Materialien umweltfreundlicher.

Obwohl TPEs viele Vorteile für die Umwelt bieten, können sie auch negative Auswirkungen auf die Umwelt haben. Dies geschieht normalerweise aufgrund der unsachgemäßen Entsorgung der thermoplastischen Elastomere. Dies ist von großer Bedeutung, da thermoplastische Elastomere folgende Schadstoffe enthalten können:

  • Chemische Zusätze
  • Kontaminationen

Folglich führt die unsachgemäße Entsorgung von TPEs zur Umweltverschmutzung.

Silikonbecher

Missverständnisse bezüglich der Sicherheit von TPEs

Es gibt auch einige Missverständnisse, die zu der Annahme führen, thermoplastische Elastomere seien nicht sicher. Diese Missverständnisse unterscheiden sich deutlich von den tatsächlichen Bedenken. Diese Missverständnisse sind wie folgt.

  1. Mangelndes Bewusstsein und veraltete Informationen

Der wichtige Faktor, um die Wahrnehmung zu schaffen, ob thermoplastisches Elastomer sicher ist oder nicht, ist Bewusstsein. Dieses Bewusstsein umfasst die folgenden zwei wichtigen Parameter.

  1. Das Wissen über bestimmte Arten von TPEs, die in verschiedenen Produkten und Artikeln verwendet werden
  2. Das Verständnis der geltenden und umzusetzenden Regeln und Vorschriften zur Gewährleistung der Sicherheit thermoplastischer Elastomere

Mangelndes Wissen über die oben genannten Parameter führt zu der falschen Annahme, dass thermoplastische Elastomere nicht sicher sind. Darüber hinaus gibt es in den Bereichen Polymerchemie und Materialwissenschaft kontinuierliche Fortschritte. Diese Fortschritte führen zu verbesserten und verbesserten Sicherheitsprofilen thermoplastischer Elastomere. Es ist wichtig, die Wahrnehmung der Sicherheit von TPEs auf aktuellen und authentischen Informationen zu basieren. Denn Fehlinformationen oder veraltete Informationen führen letztendlich zu falschen Vorstellungen hinsichtlich der Sicherheit thermoplastischer Elastomere und zu Misstrauen gegenüber Kunststoffmaterialien.

  1. Verwechslung mit anderen Stoffen, die Schadstoffe freisetzen

Thermoplastische Elastomere werden häufig mit anderen Materialien verwechselt, die Schadstoffe freisetzen. Diese Verwechslung entsteht normalerweise zwischen TPE und den folgenden beiden Materialien.

  1. Duroplaste
  2. Thermoplastisches Polyurethan

Verwirrung mit Duroplasten

Duroplaste neigen bei den nachfolgenden Verarbeitungsprozessen zur Abgabe gesundheitsschädlicher und gefährlicher Stoffe.

  • Produktionsprozess
  • Abbauprozess

Duroplaste unterscheiden sich von TPEs durch Folgendes:

  1. Duroplaste zeigen irreversible chemische Reaktionen
  2. Ein erneutes Schmelzen und Umformen ist nicht möglich

Thermoplastische Elastomere hingegen zeigen ein genau gegenteiliges Verhalten.

TPE-Schuhe

Verwechslung mit thermoplastischem Polyurethan

Durch die Zugabe von Diisocyanat zu chemischen Polyol-Zusätzen entsteht thermoplastisches Polyurethan. Es entsteht TPU, das die folgenden Merkmale und Eigenschaften aufweist.

  • Elastizität und Formgedächtnis
  • Belastbarkeit und Flexibilität
  • Hohe Zähigkeit
  • Gute Schlagfestigkeit
  • Verbesserte Haltbarkeit
  • Hervorragende Beständigkeit gegen Öl und andere Verunreinigungen
  • Beständigkeit gegen extreme Wetterbedingungen

Thermoplastisches Polyurethan neigt aufgrund der folgenden Faktoren zur Abgabe bestimmter Chemikalien.

  • Formulierung und Zusammensetzung von thermoplastischem Polyurethan
  • Art und Beschaffenheit der chemischen Zusätze

Zu den gefährlichen und schädlichen Stoffen, die vom thermoplastischen Polyurethan freigesetzt werden, gehören die Folgenden.

  • Flammschutzmittel
  • Weichmacher
  • Stabilisatoren

Diese Chemikalien stellen eine potenzielle Gefahr für das menschliche Leben dar, wenn sie in die Umwelt freigesetzt und dann eingeatmet oder eingenommen werden. TPU-Spritzguss Seite, um mehr über TPU zu erfahren.

Verwechslung mit Polyvinylchlorid

PVC neigt unter bestimmten Bedingungen zur Abgabe gefährlicher Stoffe.

Diese Zustände können während der folgenden Phasen auftreten.

  • Bei der Herstellung von PVC
  • Bei der Verwendung von PVC
  • Bei der Entsorgung von PVC

PVC wird oft mit thermoplastischen Elastomeren verwechselt. Diese Verwechslung beruht meist auf der Unkenntnis der folgenden Parameter.

  • Sicherheitsprofile der Materialien
  • Chemische Zusammensetzung des Materials
  • Auswirkungen des Materials auf die Umwelt

Nachfolgend finden Sie einen ausführlichen Vergleich und eine Erklärung, um den Unterschied zwischen PVC und TPE sowie die Ursache der Verwechslung herauszuarbeiten.

Vergleich mit thermoplastischem Polyurethan, thermoplastischen Elastomeren und thermoplastischem Polyurethan

Nachfolgend wird der detaillierte Vergleich der Unterschiede zwischen thermoplastischen Elastomeren und thermoplastischem Polyurethan dargestellt.

Vergleichsdaten von PVC, TPU und TPE

PolyvinylchloridThermoplastisches PolyurethanThermoplastische Elastomere
Toxizität und Zusatz von Weichmachern.Die Flexibilität von PVC wird durch die Zugabe bestimmter Chemikalien, darunter Phthalate, erreicht. Zu diesen Gesundheitsproblemen zählen vor allem Fortpflanzungsstörungen. Medizinische Geräte und Kinderspielzeug spielen eine Rolle als Träger dieser Störungen.Toxizität und Chemikalienzusatz.Thermoplastisches Polyurethan enthält Isocyanate in seiner Zusammensetzung und Formulierung. Es ist wichtig zu erwähnen, dass sich diese Isocyanate auf folgende Weise schädlich verhalten.

  1. Sensibilisatoren
  2. Atemwegsreizstoffe

Folglich handelt es sich hierbei um potenzielle Risikofaktoren im Hinblick auf die menschliche Gesundheit und Sicherheit. Bei der Verarbeitung oder Herstellung von TPU können diese gefährlichen Stoffe freigesetzt werden. Daher müssen geeignete Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden, um die Sicherheit zu gewährleisten.

Fortschritte in der Materialwissenschaft und Polymerchemie haben es möglich gemacht, thermoplastische Elastomere zu entwickeln, die frei von Phthalaten sind. Dies führt dazu, dass Bedenken hinsichtlich der schädlichen Zugabe dieser Zusatzstoffe und der durch sie verursachten Toxizität ausgeräumt werden. Wenn die Formulierung der TPEs frei von Phthalaten ist, bedeutet dies folglich, dass sie das menschliche Leben nicht schädlich beeinträchtigen.
Auswirkungen auf die UmweltWenn man die Emission von Schadstoffen und die Abfallentsorgung berücksichtigt, weckt PVC tendenziell Bedenken hinsichtlich der Umweltsicherheit. Die Tatsache, dass PVC nicht biologisch abbaubar ist, spielt dabei eine entscheidende Rolle. Darüber hinaus kann es während der Entsorgung und Herstellung schädliche Stoffe freisetzen.Auswirkungen auf die UmweltThermoplastisches Polyurethan kann bei unsachgemäßer Handhabung während der Entsorgung negative Auswirkungen auf die Umwelt haben. Es muss sorgfältig recycelt werden, damit die Freisetzung von Isocyanaten in die Umwelt verhindert werden kann.Thermoplastische Elastomere haben weniger negative Auswirkungen auf die Umwelt, da TPEs recycelt und letztlich für zahlreiche Anwendungen wiederverwendet werden können. Obwohl thermoplastische Elastomere ebenfalls nicht biologisch abbaubar sind, gelten sie im Allgemeinen als umweltfreundlicher.
Genehmigung der RegulierungsbehördenFür die Verwendung von PVC gelten zahlreiche Einschränkungen. Grundlage dieser strengen Maßnahmen ist die Zugabe gefährlicher Stoffe zu PVC.Genehmigung der RegulierungsbehördenThermoplastisches Polyurethan muss den Regulierungsstandards von REACH (Europa) und FDA (USA) entsprechen.Vor der Verwendung und Anwendung von thermoplastischen Elastomeren werden in zahlreichen Branchen und Bereichen kontrollierte Prüfungen durchgeführt. Diese Prüfungen werden von den Aufsichtsbehörden überwacht, um die Einhaltung höchster Sicherheitsmaßnahmen sicherzustellen.

ABSCHLUSS

Thermoplastische Elastomere haben sich als vielseitig erwiesen und werden in vielen wichtigen Bereichen eingesetzt. Im Allgemeinen gelten TPEs als sicher und können in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden, wenn sie ordnungsgemäß hergestellt werden. Zu den Bedenken hinsichtlich der Sicherheit der thermoplastischen Elastomere gehören ihre Biokompatibilität, die Herausforderungen bei ihrem Recycling, ihre Auswirkungen auf die Umwelt und die Art der den TPEs zugesetzten Chemikalien. Diese Bedenken können wirksam ausgeräumt werden, indem die korrekte und transparente Formulierung des Produkts sichergestellt wird, die von Aufsichtsbehörden festgelegten Standards eingehalten werden und eine ordnungsgemäße Abfallbewirtschaftung durchgeführt wird.

Thermoplastische Elastomere werden in großem Umfang in der Lebensmittelindustrie, bei Konsumgütern und im medizinischen Bereich eingesetzt. Der medizinische Bereich ist dabei der wichtigste, da er den sensiblen Faktor der menschlichen Gesundheit betrifft. Bei diesen Anwendungen werden thermoplastische Elastomere verwendet, da sie ungiftig sind. Die fortgeschrittene Forschung und Entwicklung konzentriert sich darauf, die thermoplastischen Elastomere sicherer zu machen und gleichzeitig ihre mechanischen Eigenschaften und Merkmale zu verbessern. Dies wird letztendlich den Anwendungsbereich von TPEs erweitern, indem ihre Sicherheit gewährleistet wird.