Plastique TPU

When choosing between the material types for a certain usage, it is significant to distinct between Thermoplastic Elastomers (TPE) and Thermoplastic Polyurethane (TPU). Both are versatile polymers and have some special characteristics. They allow them to be applied in many fields. TPEs are famous for their flexibility, their readiness for processing, and their low cost. So, this makes TPEs suitable for those applications where only moderate performance is needed. Unlike TPUs, provide improved toughness, wearing, and chemical properties to serve challenging applications as well as higher performance requirements. So, in this article, we will explore TPE vs TPU, their differences, similarities, and properties.

What is TPE?

TPEs are the short form of Thermoplastic Elastomers. It’s a type of polymer that has characteristics of rubber with recyclable thermoplastic material. It is as flexible as rubber but at the same time as manageable as thermoplastics. TPEs are mostly used in those areas in which flexibility, strength, as well as ease of formulating, are considered vital.  Go to Le TPE est-il sûr ? to know more about TPE.

What is TPU?

Thermoplastic Polyurethane (TPU) is described as a thermoplastic elastomer with very high resilience, strength, and abrasion, chemical, and oil resistance. TPU is notable for the features of both plastic and elastomeric materials and exhibits outstanding performance in many severe applications. Got to is TPU safe to know more about TPU.

TPU plastic material

Complete Process of the Manufacturing of TPE and TPU?

Let’s discuss the complete process of manufacturing both TPE and TPU.

1. Manufacturing Process of TPE

The following is the step-by-step process of Thermoplastic Elastomers manufacturing.

1. Blending

In the case of TPEs like Styrenic Block Copolymers (SBCs), the method of manufacture is by compounding the polystyrene with elastomeric polymers, i.e. polybutadiene. The composition is heated to melt it and then the solidification process is carried out to obtain the final product.

2. Polymerization

In the formation of TPEs, the propylene must be reacted with other monomers in a controlled manner. So, it can produce a thermoplastic elastomer. This process can be done through some techniques including bulk or solution polymerization.

3. Vulcanization

Concerning the production of Thermoplastic Vulcanizates (TPVs), the method used during the formation is called dynamic vulcanization. During the melt processing of this thermoplastic polymer, a cross-linking agent, i.e. sulfur is added in this process. The end product is a blend where the elastomeric part is at least partially cross-linked. Then it helps improve the material’s elasticity and mechanical characteristics.

4. Extrusion and Molding

Following the blending or polymerization, TPEs then need to be processed through extrusion or injection molding. Extrusion on the other hand involves the use of a die to extrude continuous shapes of the molten TPE. Whereas injection molding is carried out by injecting the molten material into molds to make desired shapes and products.

2. Manufacturing Process of TPU

Here is the step-by-step process of Thermoplastic Polyurethane (TPU) manufacturing.

TPE et TPU

1. Polymerization

We make TPU using diisocyanates (for instance methylene diphenyl diisocyanate or toluene diisocyanate) and diols (e.g. polyether or polyester diols). So, this reaction is carried out in a controlled manner to produce the polyurethane polymer.

2. Compounding

After polymerization, the TPU polymer is mixed with fillers such as plasticizers, stabilizers, and colorants, to facilitate it to develop the required characteristics. In this process, melt mixing is carried out using an extruder. Although other methods may be involved at this stage.

3. Extrusion and Injection Molding

TPU like any other thermoplastic elastomer is processed by extrusion or injection molding. Although more advanced methods are used in the processing of TPU as compared to TPEs. Extrusion is the process, in which TPU is forced through a die and shaped into long profiles. While injection molding is the process of injecting the TPU into a mold to make certain parts.

4. Calendering and Casting

For some applications, TPU can also be processed through the calendering process in which TPU is turned into very thin sheets through rolling or casting. Here TPU is poured directly into films or sheets.

Properties of TPU

  • Flexibilité: TPU provides great flexibility and elasticity for the analyses.
  • Durabilité: Referred for quality features such as abrasion, wear and tear resistance.
  • Chemical Resistance: Withstands oil, grease, and chemicals moderately well.
  • Temperature Range: Since they can work at high speeds, this design of UV LED can be used in a broad temperature range of -40°C to +80°C.
  • Transparence: It is possible to make TPU transparent which can be advantageous in some uses.

 Properties of TPE

  • Élasticité: Exhibits rubber-like elasticity.
  • Processability: They are easy to process as well as mold with good flow characteristics.
  • Flexibilité: Usually has moderate workability but can be specially compounded to give it low or high hardness.
  • Recyclabilité : It can be recycled which makes it an environmentally friendly mattress.
  • Cost-Effectiveness: Usually cheaper as compared to some of the other elastomers.

Material characteristics of TPE and TPU

  1. TPE Materials: TPEs are based on several polymers, i.e. styrene block copolymers, polyolefins, and thermoplastic vulcanizates. They are regularly compounded with additives like plasticizers, stabilizers, fillers, and colorants to obtain desired characteristics. The other two are the processing help and the specialty additives which can also be utilized to improve the performance and workability.
  2. TPU Materials: TPUs are produced either from polyester or polyether diols together with diisocyanates. They contain plasticizers, stabilizers, fillers, and colors. While the others have cross-linking agents for better performance. Functional additives which are also referred to as processing resources and specialty additives are intended for altering physical characteristics and performance.

What is the difference between TPE vs TPU?

Let’s discuss the major differences between TPE and TPU in depth

1. Chemical Composition

  • TPE: This is a generic classification that contains a range of polymers falling under this category including SBCs, TPOs, and TPVs. These are a polymer that exhibits both elasticity and thermoplastic characteristics. So, they may be either blends or copolymers.
  • TPU: More precisely they are produced by polyurethanes, which are formed by the action of diisocyanates and diols. TPUs are examples of thermoplastic elastomers, however, they are chemically different from other thermoplastic elastomers. Besides this, they are made from polyurethane.

2. Material Characteristics

  • TPE: Provides softness and flexibility of the product. TPEs can be made to have moderate elasticity or high elasticity depending on the requirement of the application it will be used. These cause them to be generally more easily processed and shaped because of lower processing temperatures and viscosities.
  • TPU: This material has a notable excellent abrasion resistance, and high mechanical strength and it is chemically and oil resistant. TPUs do not lose their performance when exposed to low or high temperatures.

3. Processing and Manufacturing

  • TPE: Faster to decompose, or having lower melt viscosity. It is easier to process and therefore, cheaper to manufacture. Products made from TPE mostly undergo injection molding, extrusion as well as blow molding.
  • TPU: Needs to be processed at higher temperatures and the melt viscosity to be higher makes the processing more challenging. Nonetheless, TPU can be processed in the same manner with popular tactics such as injection mold and extrusion.

4. Performance Properties

  • TPE: Has poor abrasion resistance and mechanical strength in comparison to TPU. It may also not withstand severe chemical or high/low temperatures better than the other types.
  • TPU: It demonstrates very high tensile strength, superior abrasive characteristics, and satisfying results in low and high-temperature ranges. It offers better chemical resistance as it can handle difficult chemical environments.

5. Cost and Recyclability

  • TPE: Usually cheaper than TPU and it is easier to recycle as well. Compared to metals, its processing and material costs are usually lower. So, it is suitable for most uses.
  • TPU: Has a lower cost than TPE because it offers better performance characteristics. TPU can be tougher to recycle. So, its environmental impact might be influenced.

6. Applications

  • TPE: Found in consumer products, automotive applications, sealing applications, gaskets, and medical devices. It is selected for applications where flexibility and costs are key requirements rather than looking for a high degree of durability.
  • TPU: Common in applications demanding high performance, i.e. manufacturing of car parts, industrial parts, sports shoe soles, and medical apparatus among others. It is best suited for products that require or want high-level abrasion, evidently chemical, and high degrees of utterance.

 

Caractéristiques TPE (Thermoplastic Elastomers) TPU (Thermoplastic Polyurethane)
Chemical Composition It is generally made of various polymers (e.g., SBCs, TPOs, TPVs) It is a composition of Polyurethanes (diisocyanates + diols)
Material Characteristics Relatively flexible, soft, and can be rigid or flexible Shows high abrasion resistance, strong, and chemical-resistant
Processing Quite Easier, needs lower temperatures, and requires simpler molding It might require Higher temperatures and have more complex processing
Performance Properties Generally have a lower abrasion and mechanical strength. Besides this, it has limited chemical resistance Have superior abrasion resistance, high strength, and extreme temperature performance
Cost and Recyclability Generally lower cost, easier to recycle Have a Higher cost and is more challenging to recycle
Applications Wide applications in consumer goods, automotive parts, seals,  and medical devices Many uses in industrial parts, footwear, automotive components, and medical devices

What are the similarities between TPE vs TPU?

Both TPE and TPU belong to the thermoplastic family. So, they have many things in common. Let’s discuss these common features in detail.

  • Thermoplastic Nature: Both can be reused and recycled several times by heating the process.
  • Elastic Properties: They also get deformed, but these two materials are flexible, and they regain their original state once they are released from the deforming force.
  • Processing Methods: All three processing methods, namely injection molding, extrusion, and blow molding are used for both.
  • Customizable: Both can be of different hardness, flexibility, and strength depending on the engineering requirements.
  • Consumer Products: Both of them can be applied in car components, clinical devices, and home appliances.
  • Overlapping Use Cases: They are good for use when there is a need for flexibility and toughness for the required product.
  • Recyclabilité : Both are recyclable in most cases although the process of recycling may be different.
  • Environmental Resistance: They provide some extent of barrier against moisture and Ultra Violet light, depending on the formulation.
TPE injection mold

TPE injection mold

What Are the Mutual Alternatives to TPE and TPU?

 

Matériau Description Avantages Inconvénients
Silicone Rubber It is an elastomer with high flexibility and temperature resistance. Excellent temperature stability and chemical resistance. Typically more expensive, and harder to process.
EPDM Rubber Mainly a synthetic rubber with good weather and ozone resistance. Shows high durability, good for outdoor use. It has lower flexibility than TPE and TPU.
Neoprene It is also a synthetic rubber known for flexibility and weather resistance. Have good chemical resistance and flexibility. It has less tensile strength and abrasion resistance.
Viton (FKM) It is a fluoroelastomer with high chemical resistance. Have superior chemical and temperature resistance. Have high cost and rigidity.
Polyolefin Elastomers (POE) Flexible and versatile material similar to TPE. Has good flexibility and low density. It has limited chemical resistance compared to TPU.

 

What Are the Benefits of TPE Compared to TPU?

  1. Rentable : Usually there is a higher production cost when manufacturing solid foods but the cost is generally lower.
  2. Ease of Processing: Reduced temperatures at which the articles can be processed, and easier molding of the material.
  3. Flexibility and Softness: A comprehensive parameter of the softness and flexibility of surgical staplers is available.
  4. Recyclabilité : Recyclability or reusability in form and material is the fourth criterion and states that an object should be easy to recycle or reprocess.
  5. Versatile Formulations: Exists in different forms to meet specific properties of the specific application.

What Are the Drawbacks of TPE Compared to TPU?

 

  • Lower Abrasion Resistance: Leaves a lot to be preferred in high-wear applications.
  • Chemical Resistance: In general, more susceptible to chemical, oil, and solvent attacks.
  • Temperature Tolerance: Reduced performance where the temperatures are either high or low.
  • Mechanical Strength: Generally it exhibits lower tensile strength and tear strength.

What Are the Benefits of TPU Compared to TPE?

  1. Superior Abrasion Resistance: Extreme wear nature provides a very good performance in applications that are likely to wear out quickly.
  2. Chemical and Oil Resistance: Not easily decomposed by chemical solvents and other chemicals.
  3. High Performance at Extremes: Resistant to high and low temperatures of both ambient and dry ice.
  4. Strong Mechanical Properties: Superior tend strength and increased impact qualities.
  5. Customizable: Comesity of hardness and elasticity, options.

What Are the Drawbacks of TPU Compared to TPE?

  • Higher Cost: As a homemade product, it will be more expensive to produce than traditional consumer products.
  • Processing Complexity: It needs high temperatures and specific apparatus or instruments.
  • Recycling Challenges: When it comes to recycling it is more difficult to do so compared to the TPE.
  • Limited Formulations: There are fewer types compared to TPE as a result of development.

When to Choose TPE?

  • Rentabilité : When budget is an issue, as with TPE, the use of this form can be less costly.
  • Simple Processing: For applications wherein easy molding is required and the molding temperature is comparatively low.
  • Flexibilité: When the application of the rubber products involves elements that require softness and flexibility such as grips or seals.
  • Recyclabilité : While for production that is environmentally friendly with relation to its impact and easy to recycle.
  • General Use: These are the applications that do not require high-level performance from the brushes.

When to Choose TPU?

  • Durabilité: Where there is going to be high wear and friction and high abrasiveness is required.
  • Résistance chimique: When working with chemicals, oils or solvents are to be encountered Individuals that have to wear gloves include those when working with.
  • Temperature Extremes: When it comes to high temperatures and even for low temperature application could also be attained.
  • Mechanical Strength: If high tensile and impact strength applications are required.
  • Special Performance Needs: for such specific needs to be met by various built environments, one can refer to customized properties like
TPU injection mold

TPU injection mold

Conclusion

In conclusion, TPE Vs. TPU, despite the similarities, TPE and TPU are different materials with their notable features and drawbacks in the aspects of usage. TPEs are relatively cheaper, and their processing is also easier as compared to other elastomer. This makes it versatile to use. At the same time, TPUs are designed for the highest loads and requirements in terms of wear, heat, and chemical resistance. As for the differences in properties of TPE and TPU, it is possible to state the following: The superiority or inferiority of TPE as compared to TPU depends on the special demands of the material, cost considerations, and technological capabilities of further processing of the product.

Questions fréquemment posées

 

Q1. What is the primary difference between TPE and TPU?

The most significant distinction is that TPU is a particular kind of TPE. However, it has higher potential regarding its strength, resistance to chemicals or solvents, and adapted temperature segments.

Q2. Are TPU and TPE recyclable?

Recycling of TPE and TPU is possible although the options that are available for recycling are limited as compared to other thermoplastic elastomers.

Yes, TPE is recyclable; the same case applies to TPU materials as well.

Q3. Which of the two is cheaper, TPE or TPU? 

TPE has a slightly lower cost as compared to TPU.

Q4. How does TPU differ from TPE concerning their applications

TPU is suitable where reinforcement is necessary, the application is exposed to chemicals or harsh environments, and the application also needs to withstand high heat.

Q5. Can TPE be used in regions with extraordinary climate conditions?

There are some disadvantages related to TPE. Due to this, it may not be as equally effective as TPU specifically in severe conditions.

Moulage par injection de TPE

Qu'est-ce que le moulage par injection TPE ?

Moulage par injection de TPE désigne le processus d'injection d'élastomères thermoplastiques (TPE) dans un moule pour produire un produit fini. Les TPE sont un type de matériau qui présente à la fois les caractéristiques des thermoplastiques et des élastomères. Ils sont souvent utilisés pour produire des produits qui nécessitent flexibilité, durabilité et résistance aux intempéries.

Le moulage par injection de TPE est un procédé polyvalent qui peut être utilisé pour produire une grande variété de produits, notamment des pièces automobiles, des biens de consommation, des dispositifs médicaux, etc. Il offre de nombreux avantages par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles, notamment des coûts réduits, des délais de production plus rapides et une plus grande flexibilité de conception.

Moulage TPE

Qu'est-ce que le matériau TPE ?

TPE (élastomères thermoplastiques), Parfois appelé le matériau des caoutchoucs thermoplastiques, il s'agit d'une classe de copolymères ou d'un mélange physique de polymères constitués de matériaux possédant à la fois des propriétés thermoplastiques et élastomères. Ces matériaux ont le potentiel d'être recyclables puisqu'ils peuvent être moulés, extrudés et réutilisés comme le plastique. Ils ont également les propriétés élastiques typiques des caoutchoucs, qui ne sont pas recyclables en raison de leurs caractéristiques thermodurcissables. Vous voulez en savoir plus sur le TPE ? Allez à le TPE-safe page pour en savoir plus.

Ces matériaux sont disponibles dans différentes configurations et caractéristiques selon les exigences du client. Le matériau TPE, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des agents de renforcement, des stabilisateurs ou des systèmes de durcissement, provient de fournisseurs fiables sur le marché qui utilisent des matières premières de qualité supérieure dans le processus de fabrication.

Le choix du matériau est une décision importante dans moulage par injection. Le matériau a un impact significatif sur les propriétés du produit, qu'il s'agisse de son apparence, de sa stabilité, de son interaction avec d'autres matériaux ou de ses propriétés physiques. Le matériau est un élément de base dans la production de tout produit, il a donc un impact important sur le coût, qui est un élément important dans la prise de décision.

Quand vous choisissez TPE (élastomères thermoplastiques) pour votre pièces moulées par injection pour votre projet, vous devez savoir quelle est la propriété. En gros,  Surmoulage TPE et le moulage 2K sont les processus de moulage normaux sur lesquels nous travaillons. comme PTE sur ABS, TPE sur PC, TPE sur PP, etc. Ce matériau est un type de résine synthétique qui commence à fondre lorsqu'il est exposé à la chaleur et durcit lorsque la température baisse, mais sans changer ses propriétés chimiques.

Moulage par injection de TPE

Moulage par injection de TPE

Procédé de moulage par injection de TPE

En cours de Moulage par injection de TPE, une trémie est utilisée pour introduire les palettes TPE dans la machine, puis dans le barillet. Ici, la température élevée du barillet transforme le matériau en résine liquide. Cette résine liquide est introduite dans un moule fermé sous haute pression. Lorsque le polymère fondu rend le document fini sec et refroidi, il est ensuite retiré du moule.

Bien que le moulage par injection soit une bonne solution à un certain nombre de problèmes, le moulage par injection personnalisé est utilisé pour résoudre les problèmes. Cependant, l'utilisation du matériau approprié est cruciale. Le moulage par injection est un processus rapide et les propriétés du plastique TPE en font un matériau souhaitable pour le moulage par injection. Les produits dans lesquels le TPE est utilisé sont polyuréthanes thermoplastiques (TPU), oléfines thermoplastiques (TPE-o), copolymères séquencés synthétiques (TPE-s), copolyesters thermoplastiques, alliages élastomères (TPE-v ou TPV) et polyamides thermoplastiques.

Comment choisir les matériaux TPE Shore

Parfois, nous verrons des informations sur la fiche technique du TPE indiquant que le TPE shore A xx est indiqué, par exemple, shore A 30, shore A 50, etc. Qu'est-ce que cela signifie ? Simplement, expliquez que le TPE shore désigne la dureté du matériau TPE.

Lorsque vous envisagez d'utiliser du TPE, la première chose à laquelle vous devez penser est la dureté du TPE que vous devez utiliser, c'est-à-dire le degré Shore des matériaux que vous devez utiliser. Mais voici quelques matériaux couramment utilisés sur le marché aujourd'hui : la dureté du TPE la plus courante utilisée sera de 40 à 80 Shore A,

Si vous n'êtes pas sûr du degré Shore des matériaux que vous devez utiliser, la meilleure option sera d'utiliser le TPE Shore A 50 dans un premier temps ; vous pouvez passer à Shore A 40-80, donc si vous n'êtes pas sûr du degré Shore des matériaux que vous devez utiliser, la meilleure option sera d'utiliser le TPE Shore A 50 dans un premier temps ; vous pouvez passer à Shore A 40 ou 60 après le premier essai de moulage.

Bien entendu, lorsque vous sélectionnez les matériaux TPE, de nombreux autres facteurs doivent être pris en compte, par exemple la résistance aux UV, le degré alimentaire, le degré FDA, etc.

Avantages de l'utilisation du moulage par injection TPE

  • Les palettes en plastique étant liquéfiées à haute température et sous haute pression, elles sont moulées en un composant qui peut être converti en la forme souhaitée par durcissement sans utilisation de liaison chimique. Cela implique que ce type de moulage peut être facilement fondu et remodelé pour apporter des corrections au produit, et la résine est réutilisable plusieurs fois.
  • Le moulage par injection de plastique TPE a été utilisé dans diverses industries pour la fabrication de dispositifs et de boîtiers de composants résistants aux chocs, de bagues d'étanchéité, de certaines applications approuvées pour le contact alimentaire telles que les bouchons et les fermetures de bouteilles, les biberons et les becs verseurs de tasses pour tout-petits (à condition que la conformité réglementaire de la FDA soit respectée), le PVC, le silicone, les joints, etc.

Inconvénients de l'utilisation du moulage par injection TPE

Les élastomères thermoplastiques (TPE) présentent de nombreux avantages. Cependant, l'utilisation du moulage par injection de TPE présente également des inconvénients. Lorsque vous envisagez d'utiliser des matières plastiques TPE pour vos pièces moulées par injection, vous devez penser aux éléments suivants à l'avance.

L'un des principaux inconvénients du moulage par injection de TPE est qu'il est un peu plus complexe à réaliser. Par rapport à d'autres matériaux de moulage par injection thermoplastiques durcis, le moulage de TPE nécessite une conception et une fabrication de moule de haute qualité, car le TPE est très facile à évaporer.

De plus, la viscosité des matériaux TPE peut poser des problèmes lors du processus de moulage par injection. Les TPE présentent généralement une viscosité à l'état fondu plus élevée que les thermoplastiques traditionnels, ce qui peut entraîner des temps de cycle plus longs, un collage sur le côté de la cavité, une déformation facile, un contrôle difficile des dimensions, etc.

Un autre inconvénient majeur du moulage par injection de TPE est la conception limitée des pièces. En raison des propriétés des TPE, il n'est pas possible de réaliser des conceptions de pièces complexes ou des conceptions de nervures profondes. C'est pourquoi le TPE est principalement utilisé dans les surmoulage processus.

De plus, l'impact environnemental du moulage par injection de TPE doit être pris en compte. La fabrication de produits à base de TPE peut entraîner une empreinte énergétique et une empreinte carbone (CO2) plus élevées par rapport à d'autres matières plastiques. Cela est principalement dû à la nature énergivore du processus de moulage par injection et aux difficultés potentielles de recyclage ou d'élimination des déchets de TPE.

Moulage par injection de TPU

Applications du moulage par injection TPE

Les pièces moulées par injection en TPE sont utilisées dans de nombreuses industries. Ci-dessous, nous allons énumérer quelques industries qui utilisent des matériaux TPE pour leurs produits.

Industrie automobile

En raison de la flexibilité du TPE, certains joints et composants intérieurs sont utilisés dans les composants automobiles.

Industrie de consommation

Il existe de nombreuses pièces moulées par injection en TPE utilisées dans cette industrie, telles que des cuillères en TPE, des poignées en TPE, des bols en TPE et bien d'autres.

Industrie médicale

Le moulage par injection TPE est également utilisé dans l'industrie médicale. Ces composants médicaux comprennent des tubes et des joints dans les équipements médicaux, des poignées de seringues et d'autres endroits où la sécurité et l'hygiène de l'utilisateur sont cruciales.

Il ne s'agit là que de quelques exemples de produits TPE, mais de nombreuses autres industries utilisent des matériaux TPE. Si vous avez un projet qui nécessite l'utilisation de matériaux souples, le TPE peut être l'une des options à envisager.

Conclusion

Dans le processus de moulage par injection, le choix du matériau est une décision clé car le composant principal du produit moulé est le matériau. Aujourd'hui, le moulage par injection est utilisé comme solution à de nombreux problèmes. Le TPE est considéré comme un matériau approprié pour le moulage par injection en raison de ses propriétés, qui sont considérées comme souhaitables pour le processus de moulage. Bien qu'il présente certains inconvénients, une manipulation appropriée aidera à éviter de telles conséquences négatives.

Si vous avez un projet qui nécessite TPE ou Moulage par injection de TPU service, vous êtes invités à nous envoyer vos exigences pour un devis. Nous sommes une entreprise de moulage et de moulage par injection sur mesure qui propose différents types de moules personnalisés et de produits moulés pour toutes les industries, et nous vous fournirons la meilleure solution.

Vous recherchez un service de moulage par injection de plastique TPE ? N'hésitez pas à nous contacter.