Tag Archive for: termoplastiset elastomeerit

mikä on TPE-materiaali

Termoplastiset elastomeerit tai TPE-materiaali on erityinen puolikiteisten monifaasisten kestomuovisten materiaalien tyyppi, jolla on sekä kumipolymeerien elastisuuden että kestomuovisten materiaalien jalostettavuuden ominaisuudet. Kuten useimpia termoplastisia elastomeerejä tai TPE-materiaaleja, näitä materiaaleja käytetään laajalti monilla teollisuudenaloilla, kuten autoteollisuudessa ja lääkinnällisten laitteiden valmistuksessa. Tässä artikkelissa käsittelemme TPE-materiaalia kemiallisen koostumuksen, valmistustekniikoiden eli ruiskuvalun ja paikan polymeerihierarkiassa kannalta. Tarkastelemme myös TPE-muovin mahdollisuuksia ja haittoja sekä joitakin uusimpia kehityssuuntauksia.

Mikä on TPE (termoplastinen elastomeeri) -ruiskuvalu?

TPE-ruiskuvalu on yksi muovausmenetelmistä, jossa osat muodostetaan TPE:llä muovailemalla materiaalia sulan ruiskutustekniikalla. Tämä prosessi on suosittu, koska se on nopea, ympäristöystävällinen ja sillä voidaan valmistaa ohuita ja vahvoja osia. TPE ruiskuvalu tarjoaa toleranssin suunnittelun joustavuutta ja sopii erinomaisesti laajamittaiseen automatisoituun valmistukseen. Siksi se on suosittu auto- ja kulutuselektroniikkateollisuudessa.

 

Mitä ovat termoplastiset elastomeerit (TPE) Muovit?

TPE-muovit ovat termoplastisten elastomeerien tuoteperhe, joka tarjoaa kumin kaltaista elastisuutta ja muovin prosessoitavuutta. Kuumennettaessa näitä keraameja voidaan pehmentää useita kertoja, ja niitä voidaan myös kovettaa useita kertoja kuumentamalla, minkä jälkeen niitä jäähdytetään päinvastaisessa prosessissa ilman haitallisia muutoksia. Tämä erityinen näkökohta erottaa TPE-materiaalin lämpökovettuneesta kumista. Näin ollen se on helpompi kierrättää ja muovata.

TPE (termoplastinen elastomeeri) muodostusprosessi

Käydäänpä läpi TPE-muovin muodostumiseen liittyvä täydellinen prosessi.

1. Raaka-aineen valmistelu:

TPE-materiaalit kerätään pelleteiksi ja syötetään suppiloon, joka on yleensä ruiskuvalukoneen yläpuolella. Ainesosat yhdistetään yhdeksi pelletiksi, mikä tarkoittaa, että se on yhtä tehokas jokaisessa muokkaus- ja lämmitysvaiheessa. Tämä tekee tuloksista erittäin ennustettavia ja vähentää materiaalin käsittelyyn liittyviä ongelmia koko prosessin aikana.

TPE-materiaali

2. Sulamisvaihe

Nämä TPE-pelletit kuljetetaan sitten säiliöstä kuumennuskammioon, jossa pelletit kuumennetaan (yleensä noin 200-250 °C:ssa). Tämä lämpötila-alue riippuu käytettävän TPE-materiaalin tyypistä). Lämpö pehmentää pelletit nestemäiseksi massaksi, ja ne voidaan helposti muotoilla haluttuun muotoon. Erityisesti lämpötilaa on seurattava hyvin tässä prosessissa, sillä liian korkea lämpötila voi vahingoittaa materiaalia ja vaikuttaa tuotteen laatuun.

Sulava materiaali

 

3. Ruiskutusvaihe

Ruuvi tai mäntä pakottaa TPE-materiaalin suurella paineella muotin ontelon muotoon. Se ottaa halutun osan muotin muodon, ja se voi sisältää monimutkaisen muodon lopputuotteen ominaisuuksien osalta. Tätä vaihetta on seurattava tarkasti, jotta voidaan varmistaa, että lopullisessa kappaleessa ei ole kutistumia, tyhjiöitä tai ilmakuplia.

4. Jäähdytys ja jähmettyminen

Muottipesän täytön aikana sula TPE jäähtyy ja muodostaa muotin onteloon jähmettyen prosessin aikana. Tuotteen jäähdytysnopeuden säätämiseksi ja kappaleen vääristymiseen vaikuttavan epätasaisen lämpötilajakauman minimoimiseksi. Tässä yhteydessä muotti voidaan varustaa jäähdytysjärjestelmällä, kuten vesikanavilla. Toinen säädellyn jäähdytyksen etu on, että se poistaa vääntymisen ja minimoi kutistumisen todennäköisyyden, ja myös lopullinen koko on tarkka.

Muotin jäähdytyskanava

5. Heittovaihe

Kun TPE-osa on jähmettynyt, muotin ontelo työntää sen ulos heittotappien tai vastaavien avulla. Sen jälkeen se poistetaan luut ja valmistellaan valmiiksi mitä tahansa jatkotoimenpiteitä varten, joita sille tarvitaan. Tässä vaiheessa on kriittinen ajoitustekijä, sillä poistaminen aikaisemmin kuin on tarpeen voi vääristää osaa, kun taas sen jälkeen tapahtuva poistaminen voi vaikuttaa kokonaistuotantonopeuteen.

TPE-ruiskuvalu

Mitä eroa on TPE- ja TPR-materiaalin välillä?

Seuraavassa taulukossa on yksityiskohtainen vertailu TPE:n ja TPR:n välillä. tpr-materiaali sivulla lisätietoja siitä, mitä TPR-muovi on.

OminaisuusTPE (termoplastiset elastomeerit)TPR (termoplastinen kumi)
KoostumusMuovin ja kumimaisten polymeerien (esim. SEBS, TPU) seos.Styreenipohjainen elastomeeri, tyypillisesti SEBS-pohjainen.
Kovuus (Shore A)20-9010-80
JoustoKorkea, kumimainenHieman pehmeämpi, korkea joustavuus
Max Temp. ResistanceJopa 120°CJopa 100°C
SovelluksetAutoteollisuus, lääketiede, elektroniikkaJalkineet, kahvat, taloustavarat
Kemiallinen kestävyysKohtalainen tai korkeaKohtalainen
KierrätettävyysKorkeaKohtalainen

Termoplastisten elastomeerien (TPE) eri luokat

Termoplastiset elastomeerit (TPE) jaetaan useisiin luokkiin niiden kemiallisen rakenteen ja ominaisuuksien perusteella:

TPE-muovit

  1. Styreeniblokkikopolymeerit (SBC)

Styreeniblokkikopolymeerit (SBC) ovat yksi yleisimmin käytetyistä TPE-tyypeistä, koska niiden ainutlaatuinen koostumus koostuu styreeni- ja kumilohkoista, minkä ansiosta niissä yhdistyvät joustavuus ja muovin lujuus. SBC-muoveja voidaan käsitellä erilaisilla menetelmillä, kuten ekstruusiolla, ruiskupuristamalla ja puhallusmuovaamalla, joten niitä voidaan käyttää monenlaisissa sovelluksissa.

Näillä TPE-muoveilla on erinomainen elastisuus, läpinäkyvyys ja joustavuus, ja ne ovat myös helposti värjäytyviä. Niitä käytetään yleisesti sovelluksissa, joissa tarvitaan pehmeää kosketusta ja joustavia materiaaleja, kuten kahvoissa, kahvoissa, lääkinnällisissä laitteissa, pakkausmateriaaleissa ja kotitaloustavaroissa. SBC-muovit kestävät myös erinomaisesti kosteutta ja ovat hyvin selkeitä, mikä tekee niistä ihanteellisen valinnan kirkkaisiin pakkausmateriaaleihin ja erikoiskäyttöön henkilökohtaisen hygienian tuotteissa.

  1. Termoplastiset polyuretaanit (TPU)

Termoplastiset polyuretaanit (TPU) tunnetaan erinomaisesta kestävyydestään ja joustavuudestaan, minkä vuoksi ne ovat suosittu valinta vaativiin sovelluksiin. TPU-materiaaleilla on erinomainen kulutuskestävyys, mikä edistää niiden pitkäikäisyyttä kovaa kulutusta vaativissa sovelluksissa, ja ne ovat myös erittäin joustavia, joustavat alhaisissa lämpötiloissa ja kestävät hyvin öljyjä, rasvoja ja liuottimia.

Näiden ominaisuuksien ansiosta TPU:t soveltuvat erityisen hyvin autoteollisuuteen, jalkineisiin ja lääketieteellisiin sovelluksiin. Autoteollisuudessa TPU:ta käytetään yleisesti jousitusholkeissa, tiivisteissä ja sisustan osissa. Jalkineissa niitä käytetään pohjissa, jotka vaativat sekä joustavuutta että kestävyyttä. Lääketieteessä TPU:ta käytetään letkuissa, katetreissa ja muissa laitteissa, jotka vaativat joustavuutta ja yhteensopivuutta ihmiskehon kanssa. Monipuolisuutensa ansiosta TPU:t voidaan räätälöidä eri kovuustasoille ja läpinäkyvyysasteille. Siirry osoitteeseen TPU ruiskuvalu sivulla lisätietoja.

  1. Termoplastiset olefiinit (TPO)

Termoplastiset olefiinit (TPO) ovat polypropeenin (PP) ja elastomeerien seoksia, jotka muodostavat materiaalin, jossa yhdistyvät sekä kumin että muovin ominaisuudet. TPO:n kemiallinen kestävyys, iskunkestävyys ja UV-kestävyys ovat tavanomaista polypropeenia parempia, minkä vuoksi ne soveltuvat hyvin ulkokäyttöön ja kovaan rasitukseen.

Niitä käytetään yleisesti autoteollisuudessa, erityisesti puskurien suojissa, sisätilojen verhoiluissa ja kojelaudan osissa, sekä kattokalvoina rakennusalalla, jossa kestävyys ja säänkestävyys ovat kriittisiä. Kodinkoneissa TPO:ta käytetään osissa, jotka vaativat iskunkestävyyttä ja lujuutta. Näitä materiaaleja arvostetaan niiden kierrätettävyyden vuoksi, mikä lisää niiden houkuttelevuutta kestävän tuotesuunnittelun kannalta.

  1. Termoplastiset vulkanisaatit (TPV)

Termoplastiset vulkanisaatit (TPV) ovat ainutlaatuisia kestomuovien ja kumin sekoituksia, joissa kumifaasi on dynaamisesti ristisilloitettu. Tämä ristisilloitusprosessi parantaa materiaalin kimmoisuutta, lämmönkestävyyttä ja yleistä kestävyyttä, jolloin TPV:t jäljittelevät monia perinteisen vulkanoidun kumin suorituskykyominaisuuksia ja tarjoavat samalla kestomuovien käsittelyedut.

Niitä käytetään yleisesti sovelluksissa, jotka vaativat lämmön- ja kemikaalinkestävyyttä, kuten autojen säätiivisteissä, letkuissa ja tiivisteissä. TPV:t ovat erittäin joustavia ja kestävät toistuvaa puristusta ja taivutusta, joten ne ovat suositeltava valinta dynaamisissa sovelluksissa. Lisäksi ne ovat kevyitä, mikä parantaa polttoainetehokkuutta, kun niitä käytetään autojen osissa.

  1. Kopolyesterielastomeerit (COPE)

Kopolyesterielastomeerejä (COPE) arvostetaan niiden joustavuuden ja lujuuden välisen tasapainon vuoksi, minkä ansiosta ne toimivat hyvin korkeissa rasitusolosuhteissa. COPE:tä käytetään usein sovelluksissa, jotka vaativat kestävyyttä korkeita lämpötiloja, polttoaineita ja öljyjä vastaan, minkä vuoksi ne soveltuvat teknisiin sovelluksiin erityisesti autoteollisuudessa ja teollisuudessa.

COPE:tä käytetään esimerkiksi hammaspyörien, hihnojen ja vaimentimien valmistuksessa, sillä ne säilyttävät joustavuutensa ja rakenteellisen eheytensä myös haastavissa ympäristötekijöissä. Autoteollisuudessa käytettävien sovellusten lisäksi COPE:tä käytetään urheiluvälineissä ja elektroniikassa, joissa vaaditaan sekä joustavuutta että kestävyyttä. Nämä elastomeerit kestävät erittäin hyvin taipumisväsymystä, mikä tarkoittaa, että ne kestävät toistuvaa taivutusta ja kiertymistä ilman merkittävää kulumista.

  1. Polyeetteriblokkiamidit (PEBA)

Polyeetteriblokkiamidit (PEBA) tarjoavat erinomaisen yhdistelmän joustavuutta, kemiallista kestävyyttä ja keveysominaisuuksia. PEBA:t tunnetaan erinomaisesta taipuisuudestaan ja alhaisesta tiheydestään, ja niitä käytetään yleisesti sovelluksissa, joissa painonsäästöt ja kestävyys ovat ratkaisevia. Lääketieteen alalla PEBA:ta käytetään esimerkiksi katetriletkujen ja pallolaajennuksen kaltaisissa komponenteissa, koska se tarjoaa tarvittavan joustavuuden, bioyhteensopivuuden ja kehon nesteiden kestävyyden.

Urheiluvälineissä se edistää kevyitä ja suorituskykyisiä tuotteita, kuten urheilukenkiä ja hiihtokenkiä, joissa joustavuus, joustavuus alhaisissa lämpötiloissa ja iskunkestävyys ovat avainasemassa. Lisäksi PEBA kestää hyvin öljyjä, rasvoja ja erilaisia kemikaaleja, minkä ansiosta se säilyttää suorituskykynsä myös vaativissa ympäristöissä.

  1. Sykliset olefiinikopolymeerit (COC)

Sykliset olefiinikopolymeerit (COC) ovat ainutlaatuisia TPE-materiaalien joukossa, koska ne ovat optisesti erittäin kirkkaita, imevät vähän kosteutta ja ovat mittapysyviä. Näillä materiaaleilla on satunnainen polymeerirakenne, joka antaa niille poikkeuksellisen läpinäkyvyyden, joka muistuttaa lasia. COC:tä käytetään usein lääketieteellisissä ja optisissa sovelluksissa, joissa selkeys, kemiallinen kestävyys ja puhtaus ovat välttämättömiä, kuten diagnostisissa laitteissa, lääkepakkauksissa ja optisissa linsseissä.

Niiden vähäinen kosteuden imeytyminen tekee niistä erittäin sopivia lääketieteellisiin pakkauksiin, sillä ne auttavat suojaamaan herkkää lääketieteellistä ja farmaseuttista sisältöä. Lisäksi COC:n korkea lasimuutoslämpötila tekee niistä sopivia lämmönkestävyyttä vaativiin sovelluksiin, ja niiden alhainen kaksoiskatkonaisuus on eduksi optisissa laitteissa. COC:t valitaan usein kehittyneisiin pakkausmateriaaleihin ja linsseihin, jotka vaativat sekä läpinäkyvyyttä että lujuutta.

Jokaisella TPE-luokalla on ainutlaatuiset ominaisuudet, joiden ansiosta se soveltuu erikoissovelluksiin eri teollisuudenaloilla, kuten autoteollisuudessa, lääketieteessä, kuluttajatuotteissa ja teollisuustekniikassa. Valitsemalla sopivan TPE-tyypin valmistajat voivat optimoida tuotteen suorituskyvyn, kestävyyden ja kustannustehokkuuden eri sovelluksissa.

TPE-materiaalin tärkeät ominaisuudet

Tutustutaanpa TPE:n eri ominaisuuksiin;

TPE-ruiskuvaluosat

1. Jousto

TPE:llä on kumielastiset ominaisuudet, joita voidaan venyttää ja jäljittää suhteellisen kumin elastisten ominaisuuksien ansiosta. Tämän vuoksi se soveltuu käytettäväksi siellä, missä joustavuudella ja kimmoisuudella on sovelluksia, eli tiivisteissä, tiivisteissä ja muissa pehmeän tuntuisissa sovelluksissa.

2. Lämpömuovautuvuus

TPE:llä on samat ominaisuudet kuin kumilla, mutta se on ainutlaatuinen, koska se voidaan sulattaa ja käyttää uudelleen korkeissa lämpötiloissa. Se on kestomuovi, mikä tarkoittaa, että sitä voidaan sulattaa ja käyttää tuotteiden muodostamiseen, minkä jälkeen se voidaan muotoilla uudelleen, mikä on kätevää valmistuksen ja kierrätyksen kannalta.

3. Kestävyys

TPE tarjoaa erinomaiset kulutus-, kulumis- ja iskuominaisuudet eri sovelluksissa. Erityisesti siellä, missä tarvitaan kestäviä osia, kuten autojen osat ja elektroniikka.

Kierrätettävyys

Kuten kaikki muutkin kestomuovit, TPE on kierrätettävissä ja vähentää valmistuksen ympäristövaikutuksia. Kierrätettävyys on hyödyllistä teollisuudenaloilla, jotka pyrkivät minimoimaan tai eliminoimaan jätettä, varsinkin kun pyritään olemaan tuottavia pakkausmateriaalin käytössä.

Mikä ero on TPE:n ja TPR:n välillä Silikoni tai kumi?

Seuraavassa taulukossa vertaillaan yksityiskohtaisesti TPE:n ja TPR:n pii- ja luonnonkumia; Siirry osoitteeseen TPE vs. silikoni Jos haluat tietää enemmän TPE:n ja silikonin eroista, siirry osoitteeseen: TPE ja silikoni. Onko silicoen turvallista sivu.

OminaisuusTPE (termoplastiset elastomeerit)SilikoniKumi (luonnonkumi/synteettinen)
KoostumusKestomuovien ja elastomeerien sekoitusSynteettinen polymeeri, piidioksidipohjainenLuonnollinen (lateksi) tai synteettinen (esim. SBR).
Kovuus (Shore A)20-9010-8030-90
JoustoKorkea, kumimainenErittäin korkea, joustava alhaisissa lämpötiloissaErittäin korkea
Max Temp. ResistanceJopa 120°CJopa 200°CJopa 100°C (luonnonmateriaali), 150°C (synteettinen)
Kemiallinen kestävyysKohtalainen tai korkeaErinomainenHyvä (synteettinen), kohtalainen (luonnollinen)
KäsittelyRuiskupuristus, suulakepuristusPuristusvalu, suulakepuristusVulkanointi, puristus, ekstruusio
KierrätettävyysKorkeaMatalaAlhainen tai kohtalainen
SovelluksetAutoteollisuus, lääketiede, kulutustavaratLääketieteellinen, elintarvikekäyttöön tarkoitettu, elektroniikkaRenkaat, tiivisteet, tiivisteet ja jalkineet
Kustannukset$$ (kustannustehokas, kierrätettävä)$$$$ (kalliimpi, kestävä).$$ (vaihtelee tyypeittäin, rajoitetusti kierrätettävissä)

Tärkeimmät näkökohdat TPE-materiaalia valittaessa

Seuraavassa on joitakin tärkeitä avainkohtia TPE-materiaalin valinnassa;

1. Hakemusvaatimukset

Määritä sovelluksessa tarvittavat erityiset mekaaniset ominaisuudet, kuten vetolujuus, joustavuus ja kovuus. TPE:n tyypilliset ominaisuudet vaihtelevat P:n ja E-PO:n koostumuksen mukaan, ja samankaltaisten TPE-formulaatioiden suorituskyky muuttuu sen käyttöympäristön mukaan.

2. Lämpötila-alue

Ota huomioon lämpötilaolosuhteet, joissa TPE:tä käytetään. TPE:llä on myös enimmäislämpötilarajoitus, ja oikean laatuluokan valitseminen antaa tarvittavat suoritusominaisuudet korkeissa tai matalissa lämpötiloissa.

3. Kemiallinen yhteensopivuus

Arvioi itse, missä määrin TPE:lle altistutaan kemikaaleille. Jotkin TPE-materiaalit ovat kemiallisesti parempia kuin toiset; ympäristön eli olosuhteiden ja tilanteiden tunteminen, joissa materiaalia aiotaan käyttää, auttaa löytämään materiaalin, joka ei voi huonontua tai menettää ominaisuuksiaan.

4. Käsittelymenetelmä

Määritä suunniteltu käsittelymenetelmä ( ruiskuvalupuristus/ekstruusio jne.). Jotkin TPE-materiaalit voidaan suunnitella erityisesti toimimaan hyvin tietyissä prosesseissa, ja ne voivat vaikuttaa merkittävästi valmistustuloksiin ja kustannuksiin.

5. Lainsäädännön noudattaminen

 

TPE on teollisuudenaloilla sovellettavien sääntöjen mukainen. Tällaisia voivat olla esimerkiksi lääketieteelliset tai elintarvikkeisiin liittyvät tuotteet. Sen tuotteen ja materiaalien on täytettävä turvallisuus- ja ympäristövaatimukset.

TPE:n ympäristö- ja kierrätystekijät

Keskustellaanpa joistakin TPE:n tärkeistä ympäristö- ja kierrätystehtaista;

TPE-valetut tuotteet

  1. Kierrätettävyys: TPE:t ovat usein kierrätettäviä, ja tämä on yksi suurimmista eduista muihin kumityyppeihin verrattuna. Määritä, onko TPE:n käsite kierrätettävissä ja voidaanko sitä käyttää uudelleen sen jälkeen, kun se on käytetty, ja onko se uudelleenkäytettävissä.
  2. Ympäristövaikutukset: Analysoi TPE:n soveltuvuutta sen käytön, tuotannon ja hävittämisen ekologisten vaikutusten kannalta. Arvioi myös hankinta ja lähde, josta saat tuotteen materiaalin tai valmistuksen uusiutuvuuden kannalta.
  3. Elämän loppuvaiheeseen liittyvät näkökohdat: Määritä suunnitelma tuotteen käsittelystä elinkaaren lopussa. Tiedä joitakin vaihtoehtoja, joiden mukaan TPE kierrätetään, käytetään uudelleen tai poistetaan käytöstä.
  4. Biologinen hajoavuus: TPE:t eivät ole biohajoavia ja ovat ympäristöystävällisiä markkinoilla.
  5. Kestävän kehityksen käytännöt:

Arvioi valmistajan energiankulutusta, päästöjä ja hävittämistä TPE:iden osalta sekä muita asiaan liittyviä kysymyksiä. Tämä olisi tehtävä sellaisten toimittajien kanssa, jotka ovat halukkaita harjoittamaan kestäviä tuotantoprosesseja.

TPE:n sovellukset

Seuraavassa on joitakin TPE:n tärkeitä sovelluksia;

  • Autoteollisuuden komponentit: TPE on hyödyllinen tiivisteissä, tiivisteissä ja autojen sisäosissa, koska sen lujuus ja joustavuus ovat suuremmat.
  • Lääkinnälliset laitteet: TPE:n tärkeimmät käyttökohteet ovat letkut, katetrit ja ruiskun tiiviste sen bioyhteensopivuuden vuoksi.
  • Viihde-elektroniikka: Se on tunnettu kaapeleiden, pistokkeiden ja pehmeän kosketuksen kahvojen sovelluksissa.
  • Jalkineet: TPE on kevyttä, ominaisuuksiltaan erinomaista ja joustavaa, ja siksi sitä käytetään laajalti kengänpohjissa.
  • Pakkaus: TPE:n lujuuden ja muovattavuuden ansiosta sitä käytetään joustavissa kalvoissa, korkkeissa ja tiivisteissä.

TPE-kaapeli

TPE:n hyvät ja huonot puolet

Seuraavassa on lueteltu joitakin TPE:n etuja ja rajoituksia.

Plussaa:

  1. Kierrätettävä ja kustannustehokas
  2. Se on helppo käsitellä ruiskuvalamalla
  3. Materiaali, joka on myös jossain määrin venyvä, on sekä elastinen että kestomuovinen.
  4. Tarjoaa joustavuutta suunnitteluun
  5. Laaja valikoima kovuustasoja

Miinukset:

  • Niiden lämmönkestävyys on myös huono verrattuna muihin palonestoaineisiin.
  • Näiden laminaattien kemiallinen kestävyys on kuitenkin joissakin luokissa melko vaatimaton.
  • Materiaalikustannukset ovat korkeat verrattuna muihin perinteisiin muoveihin.
  • Se ei myöskään sovellu käytettäväksi korkean lämpötilan alueilla.

Milloin minun pitäisi käyttää TPE:tä

Seuraavassa on joitakin kohtia, joissa TPE voi olla sopiva vaihtoehto;

  • Joustavat sovellukset: Käyttökelpoisimpia, kun halutaan materiaalin joustavuutta, kuten tiivisteissä ja tiivistyksissä, koska tämä materiaaliluokka on luonteeltaan kumimaista.
  • Valetut osat: Käytetään pääasiassa suurten määrien valmistukseen eri muodoista. Ne ovat monimutkaisia sekä ruiskuvalu- että suulakepuristustekniikoilla.
  • Ympäristönäkökohdat: Se soveltuu tuotteisiin, joissa käytetään TPE:tä, koska se täyttää ympäristöystävällisyyden vaatimuksen, koska se on kierrätettävissä.
  • Säädösten noudattaminen: Sopii parhaiten käytettäväksi teollisuudenaloilla ja yrityksissä, jotka vaativat terveysstandardien noudattamista, kuten lääketeollisuudessa ja elintarvikekontaktiteollisuudessa.

Milloin TPE:tä ei kannata käyttää

Seuraavassa on joitakin kohtia, joissa TPES:n käyttöä on vältettävä;

  • Korkean lämpötilan sovellukset: Ei sovellu käytettäväksi yli 120 celsiusasteen ympäristöissä, koska TPE:n tiedetään hajoavan tai menettävän ominaisuuksiaan tällaisessa ympäristössä.
  • Äärimmäinen kemiallinen altistuminen: On suositeltavaa olla käyttämättä tuotetta, jossa on voimakkaita kemikaaleja tai liuottimia, jotka voivat vaikuttaa materiaaliin.
  • Kustannusintensiiviset sovellukset: Jos alhaisemmat kustannukset sopivat paremmin suorituskykyvaatimuksiin (kumi tai muovi), on tarkasteltava niitä.

Päätelmä

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että joustavien ominaisuuksiensa ja korkean kestävyytensä sekä helpon työstettävyyden ansiosta TPE voi täyttää monipuolisten sovellusten, kuten autoteollisuuden ja kulutuselektroniikan, vaatimukset. Koska kestävyys on ajan myötä korostumassa, TPE:n kierrätettävyys ja mahdollisuus käyttää biomateriaaleja tekevät siitä entistä houkuttelevamman. Innovaatioiden myötä TPE:n odotetaan saavan yhä enemmän toimintoja erilaisissa tuotemalleissa eri teollisuudenaloilla.

UKK

Q1. Mikä on TPE-materiaali?

TPE-muovi on polymeeri, ja sen ominaisuuksia ovat kumimainen elastisuus ja termoplastisuus, ja sitä voidaan muokata muotoiltavaksi.

Q2. Mitä eroja on TPE:n ja kumin välillä?

Toisin kuin kumi, TPE muovimateriaali voidaan sulattaa ja muovata uudelleen, ja tämä prosessi voidaan toistaa useaan kertaan.

Q3. Mitkä teollisuudenalat käyttävät TPE-muovia?

TPE-muovia käytetään autoteollisuudessa, lääketieteessä, elektroniikassa ja kulutustavarateollisuudessa.

Q4. Voidaanko TPE-muovia kierrättää?

TPE-materiaali voidaan kierrättää ja käsitellä uudelleen, ja sen ominaisuudet muuttuvat vain vähän tai olemattomasti.

Q5. Onko TPE-muovit lämmönkestäviä?

Se on joustavampaa kuin useimmat muut tekniset kestomuovit, mutta sen lämmönkestävyys on alhainen. Tämän lisäksi se ei sovellu korkean lämpötilan olosuhteisiin.

Q6. Mitkä ovat erityyppiset TPE:t,

Joitakin elastomeerejä ovat styreeniblokkikopolymeerit (SBC), termoplastinen polyuretaani (TPU) ja termoplastiset olefiinit (TPO).

TPE-kuppi

Mikä on TPE? Onko TPE turvallista?

Kahden erillisen ryhmän ominaisuudet ja ominaisuudet yhdistetään termoplastisiksi elastomeereiksi. Nämä kaksi ryhmää ovat seuraavat.

  1. Lämpömuovit (kuumennettaessa nämä sulavat ja niitä voidaan myös muovata).
  2. Elastomeerit (niillä on elastiset ominaisuudet)

Lisäksi näillä materiaaleilla on samanlaiset elastiset ominaisuudet kuin kumimateriaaleilla. Tämä ominaisuuksien yhdistelmä on tärkeä, koska sen ansiosta näitä materiaaleja voidaan käsitellä useilla menetelmillä, kuten puristamalla, puhallusmuovaamalla ja ruiskupuristamalla. Näin näitä materiaaleja valmistetaan tehokkaasti ja tuloksellisesti.

Onko TPE turvallinen

TPE:n rakenne (perusteet)

Termoplastisten elastomeerien perusrakenteessa on yleensä kolme segmenttiä.

  1. Lohkokopolymeerin rakenne
  2. Mikrofaasin erottaminen
  • Kiteinen ja amorfinen osa

1. Lohkokopolymeerin rakenne:

Yleisesti ottaen kestomuoviset elastomeerit koostuvat kahdesta erityyppisestä segmentistä. Näitä kahta segmenttiä tai lohkoa kutsutaan koviksi ja pehmeiksi segmenteiksi.

Kovat segmentit: TPE:n kovat segmentit muodostavat perustan TPE:n mekaanisille ominaisuuksille. Näin ollen nämä segmentit tarjoavat lujuutta ja jäykkyyttä termoplastisille elastomeereille. TPE:n kovat segmentit koostuvat tavallisesti kestomuovilohkoista. Näillä kestomuovilohkoilla on kiteinen tai lasimainen rakenne.

Pehmeät segmentit: Pehmeät segmentit TPE-materiaali antavat perustan kestomuovisten elastomeerien elastisten ominaisuuksien aikaansaamiselle. Näiden segmenttien tarjoamat tärkeimmät ominaisuudet ja ominaisuudet ovat seuraavat.

  1. Jousto
  2. Joustavuus

Ominaisuudet määräytyvät pehmeiden segmenttien sisältämän kumimateriaalin mukaan. Peruskomponentit ovat seuraavat.

  • Etyleenipropyleeni
  • Polyeteeni
  • Polypropeeni

2. Mikrofaasin erottaminen

Termoplastisten elastomeerien rakenne mikroskooppisella tasolla on erittäin tärkeä. TPE:n perusosilla, jotka ovat kovia segmenttejä ja pehmeitä segmenttejä, on taipumus menettää liitoksensa mikroskooppisella tasolla. Näiden segmenttien erottaminen toisistaan on ratkaisevaa termoplastisten elastomeerien ominaisuuksien ja ominaisuuksien kannalta. Tämä erottuminen vaikuttaa suoraan TPE:n mekaanisiin ominaisuuksiin. TPE:n termoplastinen vaihe takaa rakenteellisen eheyden, kun taas kumimainen vaihe ylläpitää TPE:n elastista luonnetta. Näin ollen TPE:n mekaanisten ominaisuuksien, kuten kovuuden, vetolujuuden ja venyvyyden, vaihtelu määräytyy mikrofaasin erottumisen luonteen ja laajuuden mukaan.

  • Kiteinen ja amorfinen osa

TPE:n kovia segmenttejä on kaksi. Näitä osia kutsutaan kiteiseksi ja amorfiseksi alueeksi. Tarvittavien ominaisuuksien ja ominaisuuksien saavuttamiseksi nämä TPE:n kovien segmenttien alueet räätälöidään valmistusprosessin aikana. Kiteisen osan ominaisuudet ovat lujuus ja jäykkyys, kun taas amorfisen osan ominaisuudet ovat iskunkestävyys ja joustavuus. 

Tärkein kysymys, onko TPE turvallista?

Termoplastiset elastomeerit niillä on ainutlaatuiset ominaisuudet, ja niitä voidaan helposti käsitellä valmistusta varten. Näiden etujen vuoksi TPE:iden käyttö on lisääntynyt eri aloilla ja teollisuudenaloilla. TPE:iden käytön laajentuessa herää kysymys kestomuovisten elastomeerien turvallisesta käytöstä.

Yleisesti ottaen kestomuovisia elastomeerejä pidetään turvallisina, jos niitä käytetään asianmukaisella tavalla ja jos ne eivät riko sääntelynormeja. Joten TPE on turvallista voidaan käyttää lukuisissa sovelluksissa, koska ne on suunniteltu siten, että ne eivät sisällä mitään haitallisia aineita ja ovat myös myrkyttömiä. On kuitenkin olemassa käsityksiä, joiden mukaan kestomuoviset elastomeerit eivät ole turvallisia käytettäväksi tietyissä yhteyksissä. go to TPE ruiskuvalu sivulla lisätietoja.

TPE:iden käyttöön liittyvät mahdolliset huolenaiheet

Seuraavassa on lueteltu mahdolliset huolenaiheet, jotka on otettava huomioon termoplastisten elastomeerien käytössä.

1. Biologinen yhteensopivuus

Lämpömuovisia elastomeerejä käytetään helposti lääketieteen alalla ja elintarviketeollisuudessa. Elintarviketeollisuudessa TPE:tä käytetään elintarvikeastioiden valmistukseen, kun taas lääketieteen alalla niitä käytetään erilaisten lääketieteellisten implanttien valmistukseen ja lääkepakkausten valmistukseen. Näiden käyttötapojen herkkyys huomioon ottaen TPE-muovien biosoveltuvuus on testattava ennen niiden käyttöä näillä elintärkeillä aloilla. Näillä tietyillä testeillä varmistetaan, että kestomuoviset elastomeerit eivät vapauta mitään haitallisia aineita elimistöön, kun niitä käytetään. Seuraavat kaksi parametria on suoritettava huolellisesti sen varmistamiseksi, että TPE-muovit ovat turvallisia:

  • Oikea muotoilu
  • Biologisen yhteensopivuuden riittävä testaus
  • Kemialliset lisäaineet

Tämä parametri on erittäin tärkeä termoplastisten elastomeerien turvallisuuden kannalta. Tämä huolenaihe liittyy TPE-muovien koostumukseen, joka voi aiheuttaa riskejä, jos sitä ei ole tarkastettu ja testattu asianmukaisesti sääntelyn raja-arvojen mukaisesti. Seuraavia kemiallisia lisäaineita lisätään tiettyihin kestomuovisiin elastomeereihin pääasiassa niiden ominaisuuksien parantamiseksi.

  • Vakauttajat
  • Palonestoaineet
  • Pehmittimet

On aiheellista mainita, että tietyillä palonestoaineilla ja pehmittimillä on taipumus häiritä hormoneja. Tähän luokkaan kuuluvat pääasiassa ftalaatit ja bromatut yhdisteet. Näiden kemikaalien haittavaikutukset liittyvät suoraan terveysongelmiin. On tärkeää poistaa riskit, joita nämä kestomuovisissa elastomeereissä käytetyt kemialliset lisäaineet aiheuttavat ihmisten terveydelle. Tässä yhteydessä valmistajien rooli on hyvin tärkeä, koska niiden on kaikin keinoin varmistettava, että TPE-muoveissa käytettävät kemialliset lisäaineet ovat täysin turvallisuusstandardien ja sääntelyn raja-arvojen mukaisia.

2. TPE:iden kierrätys (prosessi täynnä haasteita)

TPE:iden kierrätyksessä on lukuisia haasteita, jotka on kohdattava ja voitettava. Tämä johtuu seuraavista kahdesta tärkeimmästä syystä.

  1. TPE:ssä käytetyt kemialliset lisäaineet
  2. Lukuisat erilaiset muotoilut

Kierrätettyjen kestomuovielastomeerien laatu on yleensä huonompi kuin uusien valmistettujen TPE-muovien. Tämä johtuu sekoitetuista muoveista, jotka ovat useimmiten myös saastuneita. Näin ollen näitä heikkolaatuisia TPE-muoveja ei voida käyttää tietyissä sovelluksissa, mikä johtaa lopulta jätehuolto-ongelmiin.

3. Ympäristövaikutukset

Lämpömuovisia elastomeerejä saadaan kahdesta eri lähteestä.

  1. Biopohjaiset lähteet
  2. Öljypohjaiset lähteet

Biopohjaisten TPE-yhdisteiden jalostus ja viljely vaativat energiaa, vettä ja maata. Ne ovat kuitenkin vähemmän riippuvaisia fossiilisista polttoaineista. Öljypohjaisten TPE-yhdisteiden jalostus ja louhinta puolestaan lisäävät kasvihuonekaasupäästöjä ja fossiilisten polttoaineiden kulutusta. Lämpömuoviset elastomeerit ovat kierrätettäviä, kevyitä ja tarjoavat huomattavaa energiatehokkuutta käsittelyn aikana. Näiden ominaisuuksiensa ansiosta TPE-muovit ovat ympäristöystävällisempiä kuin monet muut materiaalit.

Vaikka TPE-muovit tarjoavat monia ympäristöä säästäviä etuja, niillä voi olla myös haitallisia ympäristövaikutuksia. Tämä johtuu yleensä kestomuovisten elastomeerien vääränlaisesta hävittämisestä. Tämä on tärkeää, koska kestomuoviset elastomeerit voivat sisältää seuraavia haitallisia aineita.

  • Kemialliset lisäaineet
  • Saastuminen

Näin ollen TPE:iden epäasianmukainen hävittäminen johtaa ympäristön pilaantumiseen.

Silikonikuppi

TPE:iden turvallisuutta koskevat väärinkäsitykset

On myös joitakin väärinkäsityksiä, jotka johtavat siihen, että lämpömuoviset elastomeerit eivät ole turvallisia. Nämä väärinkäsitykset eroavat varsin paljon todellisista huolenaiheista. Nämä väärinkäsitykset ovat seuraavat.

  1. Tietoisuuden puute ja vanhentunut tieto

Tärkeä tekijä, joka luo käsityksen siitä, onko kestomuovinen elastomeeri turvallista vai ei, on tietoisuus. Tähän tietoisuuteen sisältyy seuraavat kaksi tärkeää parametria.

  1. Tietämys erityyppisistä TPE:istä, joita käytetään erilaisissa tuotteissa ja tuotteissa.
  2. ymmärrys säännöistä ja sääntelystandardeista, jotka ovat voimassa ja joita pannaan parhaillaan täytäntöön kestomuovisten elastomeerien turvallisuuden varmistamiseksi.

Jos edellä mainittuja parametreja ei tunneta, syntyy väärinkäsitys, että kestomuoviset elastomeerit eivät ole turvallisia. Lisäksi polymeerikemia ja materiaalitiede kehittyvät jatkuvasti. Tämä kehitys johtaa kestomuovisten elastomeerien turvallisuusprofiilien parantamiseen ja parantamiseen. On tärkeää, että käsitys TPE-muovien turvallisuudesta perustuu ajantasaiseen ja aitoon tietoon. Väärät tai vanhentuneet tiedot johtavat nimittäin viime kädessä lämpömuovisten elastomeerien turvallisuutta koskeviin virheellisiin käsityksiin ja epäluottamukseen muovimateriaaleja kohtaan.

  1. Hämmennys muiden haitallista ainetta vapauttavien materiaalien kanssa

Useimmiten termoplastiset elastomeerit sekoitetaan muihin materiaaleihin, joista vapautuu haitallisia aineita. Tämä sekaannus syntyy yleensä TPE:iden ja seuraavien kahden materiaalin välillä.

  1. Lämpökovettuneet muovit
  2. Termoplastinen polyuretaani

Hämmennys kestomuovien kanssa

Lämpökovettuneista muoveista vapautuu yleensä haitallisia ja vaarallisia aineita seuraavien prosessien aikana.

  • Tuotantoprosessi
  • Hajoamisprosessi

Lämpökovettuneet muovit eroavat TPE-muoveista seuraavien seikkojen vuoksi:

  1. Kestomuovit osoittavat palautumattomia kemiallisia reaktioita.
  2. Uudelleen sulattamista ja muotoilua ei voida tehdä.

Toisaalta termoplastiset elastomeerit käyttäytyvät päinvastoin.

TPE-sukka

Sekaannus termoplastisen polyuretaanin kanssa

Diisosyanaatin lisääminen polyolien kemiallisiin lisäaineisiin johtaa termoplastisen polyuretaanin valmistukseen. Syntyy TPU, jolla on seuraavat ominaisuudet ja ominaisuudet.

  • Kimmoisuus ja muotomuisti
  • Kestävyys ja joustavuus
  • Korkea sitkeys
  • Hyvä iskunkestävyys
  • Parannettu kestävyys
  • Erinomainen öljyn ja muiden epäpuhtauksien kestävyys
  • Kestää äärimmäisiä sääolosuhteita

Termoplastinen polyuretaani pyrkii päästämään tiettyjä kemikaaleja seuraavien tekijöiden perusteella.

  • Termoplastisen polyuretaanin muotoilu ja koostumus
  • Kemiallisten lisäaineiden tyyppi ja luonne

Termoplastisesta polyuretaanista vapautuvat vaaralliset ja haitalliset aineet ovat seuraavat.

  • Palonestoaineet
  • Pehmittimet
  • Vakauttajat

Nämä kemikaalit voivat olla uhka ihmishengelle, jos niitä vapautuu avoimeen ympäristöön ja ne hengitetään tai niellään. Siirry osoitteeseen TPU ruiskuvalu sivulla lisätietoja TPU:sta.

Sekaannus Polyvinyylikloridi

PVC:llä on taipumus vapauttaa vaarallisia aineita, kun tietyt tyypilliset olosuhteet vallitsevat.

Nämä olosuhteet voivat vallita seuraavissa vaiheissa.

  • PVC:n valmistuksen aikana
  • PVC:n käytön aikana
  • PVC:n hävittämisen aikana

PVC sekoitetaan usein termoplastisiin elastomeereihin. Tämä sekaannus johtuu useimmiten siitä, että seuraavat parametrit ovat tuntemattomia.

  • Materiaalien turvallisuusprofiilit
  • Materiaalin kemiallinen koostumus
  • Materiaalin vaikutus ympäristöön

Jäljempänä esitetään yksityiskohtainen vertailu ja selitys PVC:n ja TPE:iden eron ja sekaannusten syntymisen selvittämiseksi.

Vertailu termoplastiseen polyuretaaniin, termoplastisiin elastomeereihin ja termoplastiseen polyuretaaniin.

Jäljempänä esitetään yksityiskohtainen vertailu siitä, miten kestomuoviset elastomeerit eroavat kestomuovisesta polyuretaanista.

PVC:n, TPU:n ja TPE:n vertailutiedot

PolyvinyylikloridiTermoplastinen polyuretaaniTermoplastiset elastomeerit
Myrkyllisyys ja pehmittimien lisääminen.PVC:n joustavuus saavutetaan lisäämällä siihen tiettyjä kemikaaleja, kuten ftalaatteja. Näihin terveysongelmiin kuuluvat pääasiassa lisääntymishäiriöt. Lääkinnälliset laitteet ja lasten lelut ovat näiden poikkeavuuksien kantajia.Myrkyllisyys ja kemikaalit Lisäys.Termoplastinen polyuretaani sisältää isosyanaatteja koostumuksessaan ja formulaatiossaan. On aiheellista mainita, että nämä isosyanaatit käyttäytyvät haitallisesti seuraavilla tavoilla.

  1. Herkistimet
  2. Hengitysteitä ärsyttävät aineet

Näin ollen nämä ovat potentiaalisia riskitekijöitä ihmisten terveyden ja turvallisuuden kannalta. Kun TPU:ta käsitellään tai valmistetaan, näitä vaarallisia aineita voi vapautua. Turvallisuuden varmistamiseksi on siis toteutettava asianmukaisia turvatoimenpiteitä.

Materiaalitieteen ja polymeerikemian kehittyminen on mahdollistanut sellaisten kestomuovisten elastomeerien suunnittelun, jotka eivät sisällä ftalaatteja. Tämä poistaa huolen näiden lisäaineiden haitallisesta lisäämisestä ja niiden aiheuttamasta myrkyllisyydestä. Kun TPE-muovien koostumus ei sisällä ftalaatteja, se tarkoittaa, että se ei vaikuta haitallisesti ihmisen elämään.
Vaikutukset ympäristöönKun otetaan huomioon haitallisten aineiden päästöt ja jätehuolto, PVC:llä on taipumus herättää huolta ympäristön turvallisuudesta. Todellisuus, jonka mukaan PVC ei ole biologisesti hajoavaa, on siinä ratkaisevassa asemassa. Lisäksi siitä voi vapautua haitallisia aineita hävittämis- ja valmistusprosessin aikana.Vaikutukset ympäristöönLämpömuovautuva polyuretaani jättää yleensä haitallisia ympäristövaikutuksia riippuen siitä, miten huonosti sitä käsitellään hävittämisprosessin aikana. Ne on kierrätettävä huolellisesti, jotta isosyanaattien vapautuminen ympäristöön voidaan estää.Lämpömuoviset elastomeerit aiheuttavat vähemmän haitallisia ympäristövaikutuksia, koska TPE-muovit voidaan kierrättää ja lopulta käyttää uudelleen lukuisissa sovelluksissa. Vaikka kestomuoviset elastomeerit eivät myöskään ole biohajoavia, niitä pidetään yleisesti ottaen ympäristöystävällisempinä.
Sääntelyelinten hyväksyntäPVC:n käytölle on asetettu monia rajoituksia. Näiden tiukkojen toimenpiteiden perustana on vaarallisten aineiden lisääminen PVC:hen.Sääntelyelinten hyväksyntäLämpömuovisen polyuretaanin on täytettävä REACH-asetuksen (Eurooppa) ja FDA:n (Yhdysvallat) asettamat vaatimukset.Ennen kestomuovisten elastomeerien käyttöä ja soveltamista monilla teollisuudenaloilla ja sektoreilla suoritetaan valvottuja testejä. Näitä testejä valvovat sääntelyelimet, jotta voidaan varmistaa, että ne täyttävät lopulliset turvallisuustoimenpiteet.

PÄÄTELMÄ

Termoplastiset elastomeerit osoittautuivat ominaisuuksiltaan monipuolisiksi, ja niitä voitiin hyödyntää monilla tärkeillä aloilla. Yleisesti ottaen TPE-muovien katsotaan olevan turvallisia ja niitä voidaan käyttää lukuisissa sovelluksissa, kun niiden valmistus on suoritettu asianmukaisella tavalla. Termoplastisten elastomeerien turvallisuuteen liittyviä huolenaiheita ovat muun muassa niiden bioyhteensopivuus, kierrätyksen haasteet, ympäristövaikutukset ja TPE:hen lisättävien kemikaalien luonne. Näihin huolenaiheisiin voidaan puuttua tehokkaasti varmistamalla tuotteen oikea ja avoin muotoilu, noudattamalla sääntelyelinten asettamia standardeja ja huolehtimalla asianmukaisesta jätehuollosta.

Lämpömuovisia elastomeerejä käytetään laajalti elintarviketeollisuudessa, kulutustavaroissa ja lääketieteen alalla. Näistä koko lääketieteen ala on tärkein, koska siihen liittyy herkkä tekijä ihmisen terveys. Näissä sovelluksissa käytetään termoplastisia elastomeerejä, koska ne ovat myrkyttömiä. Edistyksellinen tutkimus ja kehitys on keskittynyt tekemään kestomuovisista elastomeereista turvallisempia ja parantamaan niiden mekaanisia ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Tämä laajentaa viime kädessä TPE-sovellusten soveltamisalaa varmistamalla niiden turvallisuuden.