TPE contro TPU

Quando si sceglie tra i tipi di materiale per un determinato utilizzo, è importante distinguere tra elastomeri termoplastici (TPE) e poliuretano termoplastico (TPU). Entrambi sono polimeri versatili e hanno alcune caratteristiche speciali. Consentono di essere applicati in molti campi. I TPE sono famosi per la loro flessibilità, la loro prontezza per la lavorazione e il loro basso costo. Quindi, questo rende i TPE adatti a quelle applicazioni in cui sono necessarie solo prestazioni moderate. A differenza dei TPU, forniscono una migliore tenacità, usura e proprietà chimiche per soddisfare applicazioni impegnative e requisiti di prestazioni più elevati. Quindi, in questo articolo, esploreremo TPE vs TPU, le loro differenze, somiglianze e proprietà.

Che cos'è il 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 il TPE è sicuro? per saperne di più sul TPE.

Cos'è il TPU?

Il poliuretano termoplastico (TPU) è descritto come un elastomero termoplastico con resilienza, resistenza e resistenza all'abrasione, agli agenti chimici e all'olio molto elevate. Il TPU è notevole per le caratteristiche sia dei materiali plastici che elastomerici e mostra prestazioni eccezionali in molte applicazioni severe. Vai a il TPU è sicuro? per saperne di più sul TPU.

Processo completo di produzione di TPE e TPU?

Analizziamo il processo completo di produzione sia del TPE che del TPU.

1. Processo di fabbricazione del TPE

Di seguito è riportato il processo passo dopo passo della produzione degli elastomeri termoplastici.

1. Miscelazione

Nel caso di TPE come i copolimeri a blocchi stirenici (SBC), il metodo di fabbricazione consiste nel mescolare il polistirene con polimeri elastomerici, ovvero il polibutadiene. La composizione viene riscaldata per fonderla e poi viene eseguito il processo di solidificazione per ottenere il prodotto finale.

2. Polimerizzazione

Nella formazione dei TPE, il propilene deve reagire con altri monomeri in modo controllato. Quindi, può produrre un elastomero termoplastico. Questo processo può essere eseguito tramite alcune tecniche, tra cui la polimerizzazione in massa o in soluzione.

3. Vulcanizzazione

Per quanto riguarda la produzione di vulcanizzati termoplastici (TPV), il metodo utilizzato durante la formazione è chiamato vulcanizzazione dinamica. Durante la lavorazione a fusione di questo polimero termoplastico, in questo processo viene aggiunto un agente reticolante, ovvero lo zolfo. Il prodotto finale è una miscela in cui la parte elastomerica è almeno parzialmente reticolata. Quindi aiuta a migliorare l'elasticità e le caratteristiche meccaniche del materiale.

4. Estrusione e stampaggio

Dopo la miscelazione o la polimerizzazione, i TPE devono essere lavorati tramite estrusione o stampaggio a iniezione. L'estrusione, d'altro canto, comporta l'uso di una matrice per estrudere forme continue del TPE fuso. Mentre lo stampaggio a iniezione viene eseguito iniettando il materiale fuso in stampi per creare le forme e i prodotti desiderati.

2. Processo di produzione del TPU

Ecco il processo passo dopo passo della produzione del poliuretano termoplastico (TPU).

1. Polimerizzazione

Realizziamo TPU utilizzando diisocianati (ad esempio metilene difenil diisocianato o toluene diisocianato) e dioli (ad esempio polietere o poliestere dioli). Quindi, questa reazione viene eseguita in modo controllato per produrre il polimero poliuretanico.

2. Composizione

Dopo la polimerizzazione, il polimero TPU viene miscelato con riempitivi quali plastificanti, stabilizzanti e coloranti, per facilitarne lo sviluppo delle caratteristiche richieste. In questo processo, la miscelazione della fusione viene eseguita utilizzando un estrusore. Sebbene altri metodi possano essere coinvolti in questa fase.

3. Estrusione e stampaggio a iniezione

Il TPU, come qualsiasi altro elastomero termoplastico, viene lavorato tramite estrusione o stampaggio a iniezione. Sebbene vengano utilizzati metodi più avanzati nella lavorazione del TPU rispetto ai TPE. L'estrusione è il processo in cui il TPU viene forzato attraverso una matrice e modellato in profili lunghi. Mentre lo stampaggio a iniezione è il processo di iniezione del TPU in uno stampo per realizzare determinate parti.

4. Calandratura e fusione

Per alcune applicazioni, il TPU può anche essere lavorato tramite il processo di calandratura in cui il TPU viene trasformato in fogli molto sottili tramite laminazione o fusione. Qui il TPU viene versato direttamente in pellicole o fogli.

Proprietà del TPU

• Flessibilità: Il TPU offre grande flessibilità ed elasticità per le analisi.
• Durata: Consigliato per caratteristiche qualitative quali resistenza all'abrasione, all'usura e allo strappo.
• Resistenza chimica: Resiste abbastanza bene a olio, grasso e sostanze chimiche.
• Intervallo di temperatura: Poiché possono funzionare ad alta velocità, questo tipo di LED UV può essere utilizzato in un ampio intervallo di temperature, da -40°C a +80°C.
• Trasparenza: È possibile rendere il TPU trasparente, il che può rivelarsi vantaggioso in alcuni utilizzi.

 Proprietà del TPE

• Elasticità: Presenta un'elasticità simile alla gomma.
• Lavorabilità: Sono facili da lavorare e da modellare e hanno buone caratteristiche di fluidità.
• Flessibilità: Di solito ha una lavorabilità moderata, ma può essere appositamente preparato per conferirgli una durezza bassa o elevata.
• Riciclabilità: Può essere riciclato, il che lo rende un materasso ecologico.
• Rapporto costo-efficacia: Solitamente più economico rispetto ad altri elastomeri.

Caratteristiche dei materiali TPE e TPU

1. Materiali TPE: I TPE sono basati su diversi polimeri, ovvero copolimeri a blocchi di stirene, poliolefine e vulcanizzati termoplastici. Sono regolarmente composti con additivi come plastificanti, stabilizzanti, riempitivi e coloranti per ottenere le caratteristiche desiderate. Gli altri due sono l'ausilio di lavorazione e gli additivi speciali che possono anche essere utilizzati per migliorare le prestazioni e la lavorabilità.
2. Materiali TPU: I TPU sono prodotti da poliestere o polietere dioli insieme a diisocianati. Contengono plastificanti, stabilizzanti, riempitivi e colori. Mentre gli altri hanno agenti di reticolazione per prestazioni migliori. Gli additivi funzionali, che sono anche chiamati risorse di lavorazione e additivi speciali, sono destinati ad alterare le caratteristiche fisiche e le prestazioni.

Qual è la differenza tra TPE e TPU?

Discutiamo in dettaglio le principali differenze tra TPE e TPU

1. Composizione chimica

• TPE: Questa è una classificazione generica che contiene una gamma di polimeri che rientrano in questa categoria, tra cui SBC, TPO e TPV. Si tratta di polimeri che presentano sia elasticità che caratteristiche termoplastiche. Quindi, possono essere miscele o copolimeri.
• TPU: Più precisamente, sono prodotti da poliuretani, che si formano tramite l'azione di diisocianati e dioli. I TPU sono esempi di elastomeri termoplastici, tuttavia, sono chimicamente diversi dagli altri elastomeri termoplastici. Oltre a questo, sono realizzati in poliuretano.

2. Caratteristiche del materiale

• TPE: Fornisce morbidezza e flessibilità al prodotto. I TPE possono essere realizzati con elasticità moderata o elevata a seconda dei requisiti dell'applicazione in cui saranno utilizzati. Ciò fa sì che siano generalmente più facilmente lavorabili e modellabili a causa delle temperature di lavorazione e delle viscosità più basse.
• TPU: Questo materiale ha una notevole eccellente resistenza all'abrasione, un'elevata resistenza meccanica ed è resistente agli agenti chimici e agli oli. I TPU non perdono le loro prestazioni quando esposti a temperature basse o alte.

3. Elaborazione e produzione

• TPE: Più veloce a decomporsi o con una viscosità di fusione inferiore. È più facile da elaborare e quindi più economico da produrre. I prodotti realizzati in TPE vengono per lo più sottoposti a stampaggio a iniezione, estrusione e soffiaggio.
• TPU: Deve essere lavorato a temperature più elevate e la viscosità della fusione più elevata rende la lavorazione più impegnativa. Tuttavia, il TPU può essere lavorato allo stesso modo con tecniche diffuse come lo stampaggio a iniezione e l'estrusione.

4. Proprietà delle prestazioni

• TPE: Presenta una scarsa resistenza all'abrasione e resistenza meccanica rispetto al TPU. Potrebbe anche non resistere a forti agenti chimici o a temperature alte/basse meglio degli altri tipi.
• TPU: Dimostra un'altissima resistenza alla trazione, caratteristiche abrasive superiori e risultati soddisfacenti in intervalli di bassa e alta temperatura. Offre una migliore resistenza chimica in quanto può gestire ambienti chimici difficili.

5. Costo e riciclabilità

• TPE: Solitamente più economico del TPU ed è anche più facile da riciclare. Rispetto ai metalli, i suoi costi di lavorazione e materiali sono solitamente inferiori. Quindi, è adatto alla maggior parte degli usi.
• TPU: Ha un costo inferiore al TPE perché offre migliori caratteristiche di prestazioni. Il TPU può essere più difficile da riciclare. Quindi, il suo impatto ambientale potrebbe essere influenzato.

6. Applicazioni

• TPE: Si trova nei prodotti di consumo, nelle applicazioni automobilistiche, nelle applicazioni di tenuta, nelle guarnizioni e nei dispositivi medici. Viene selezionato per applicazioni in cui flessibilità e costi sono requisiti chiave, piuttosto che cercare un alto grado di durevolezza.
• TPU: Comune in applicazioni che richiedono alte prestazioni, ad esempio produzione di parti di automobili, parti industriali, suole di scarpe sportive e apparecchiature mediche, tra le altre. È più adatto per prodotti che richiedono o desiderano un'abrasione di alto livello, evidentemente chimica, e alti gradi di emissione.

 

Caratteristica	TPE (elastomeri termoplastici)	TPU (poliuretano termoplastico)
Composizione chimica	È generalmente costituito da vari polimeri (ad esempio, SBC, TPO, TPV)	È una composizione di poliuretani (diisocianati + dioli)
Caratteristiche del materiale	Relativamente flessibile, morbido e può essere rigido o flessibile	Mostra elevata resistenza all'abrasione, forte e resistente agli agenti chimici
Elaborazione	Abbastanza più facile, necessita di temperature più basse e richiede uno stampaggio più semplice	Potrebbe richiedere temperature più elevate e avere una lavorazione più complessa
Proprietà delle prestazioni	In genere hanno una minore resistenza all'abrasione e meccanica. Oltre a questo, hanno una limitata resistenza chimica	Presentano una resistenza all'abrasione superiore, elevata resistenza e prestazioni a temperature estreme
Costo e riciclabilità	Generalmente meno costosi, più facili da riciclare	Hanno un costo più elevato e sono più difficili da riciclare
Applicazioni	Ampie applicazioni nei beni di consumo, parti di automobili, guarnizioni e dispositivi medici	Molti utilizzi in parti industriali, calzature, componenti automobilistici e dispositivi medici

Quali sono le somiglianze tra TPE e TPU?

Sia il TPE che il TPU appartengono alla famiglia dei termoplastici. Quindi, hanno molte cose in comune. Discutiamo queste caratteristiche comuni in dettaglio.

• Natura termoplastica: Entrambi possono essere riutilizzati e riciclati più volte mediante il processo di riscaldamento.
• Proprietà elastiche: Anche loro si deformano, ma questi due materiali sono flessibili e riacquistano il loro stato originale una volta liberati dalla forza deformante.
• Modalità di elaborazione: Per entrambi vengono utilizzati tutti e tre i metodi di lavorazione, vale a dire stampaggio a iniezione, estrusione e stampaggio a soffiaggio.
• Personalizzabile: Entrambi possono avere diversa durezza, flessibilità e resistenza, a seconda dei requisiti tecnici.
• Prodotti di consumo: Entrambi possono essere applicati nei componenti delle automobili, nei dispositivi clinici e negli elettrodomestici.
• Casi d'uso sovrapposti: Sono adatti quando è richiesta flessibilità e resistenza per il prodotto richiesto.
• Riciclabilità: Entrambi sono riciclabili nella maggior parte dei casi, anche se il processo di riciclaggio può essere diverso.
• Resistenza ambientale: Forniscono una certa barriera contro l'umidità e la luce ultravioletta, a seconda della formulazione.

Quali sono le alternative reciproche al TPE e al TPU?

 

Materiale	Descrizione	Vantaggi	Svantaggi
Gomma siliconica	È un elastomero con elevata flessibilità e resistenza alla temperatura.	Eccellente stabilità alla temperatura e resistenza chimica.	Solitamente più costosi e più difficili da elaborare.
Gomma EPDM	Si tratta principalmente di gomma sintetica con buona resistenza alle intemperie e all'ozono.	Dimostra un'elevata durevolezza, ideale per l'uso all'aperto.	Ha una flessibilità inferiore rispetto al TPE e al TPU.
Neoprene	Si tratta di una gomma sintetica nota per la sua flessibilità e resistenza alle intemperie.	Presentano una buona resistenza chimica e flessibilità.	Ha una minore resistenza alla trazione e all'abrasione.
Vitone (FKM)	È un fluoroelastomero con elevata resistenza chimica.	Presentano una resistenza chimica e termica superiore.	Hanno costi elevati e rigidità.
Elastomeri poliolefinici (POE)	Materiale flessibile e versatile simile al TPE.	Presenta buona flessibilità e bassa densità.	Presenta una resistenza chimica limitata rispetto al TPU.

 

Quali sono i vantaggi del TPE rispetto al TPU?

1. Conveniente: Solitamente i costi di produzione per la produzione di alimenti solidi sono più elevati, ma il costo è generalmente inferiore.
2. Facilità di elaborazione: Temperature ridotte a cui è possibile lavorare gli articoli e stampaggio più semplice del materiale.
3. Flessibilità e Morbidezza: È disponibile un parametro completo sulla morbidezza e la flessibilità delle suturatrici chirurgiche.
4. Riciclabilità: Il quarto criterio è la riciclabilità o riutilizzabilità nella forma e nel materiale, che stabilisce che un oggetto dovrebbe essere facile da riciclare o riprocessare.
5. Formulazioni versatili: Esiste in diverse forme per soddisfare le proprietà specifiche dell'applicazione specifica.

Quali sono gli svantaggi del TPE rispetto al TPU?

 

• Minore resistenza all'abrasione: Molto apprezzabile nelle applicazioni soggette a elevata usura.
• Resistenza chimica: In generale, sono più sensibili agli attacchi di sostanze chimiche, oli e solventi.
• Tolleranza alla temperatura: Prestazioni ridotte in caso di temperature elevate o basse.
• Resistenza meccanica: In genere presenta una minore resistenza alla trazione e allo strappo.

Quali sono i vantaggi del TPU rispetto al TPE?

1. Resistenza all'abrasione superiore: La sua estrema resistenza all'usura garantisce ottime prestazioni in applicazioni soggette a rapida usura.
2. Resistenza chimica e all'olio: Non si decompone facilmente con solventi chimici e altre sostanze chimiche.
3. Alte prestazioni agli estremi: Resistente alle alte e basse temperature, sia del ghiaccio ambiente che di quello secco.
4. Proprietà meccaniche elevate: Maggiore resistenza alle sollecitazioni e migliore qualità d'impatto.
5. Personalizzabile: Qualità di durezza ed elasticità, opzioni.

Quali sono gli svantaggi del TPU rispetto al TPE?

• Costo più elevato: Trattandosi di un prodotto fatto in casa, la sua produzione sarà più costosa rispetto ai prodotti di consumo tradizionali.
• Complessità di elaborazione: Richiede temperature elevate e apparecchiature o strumenti specifici.
• Sfide del riciclaggio: Rispetto al TPE, il riciclaggio è più complicato.
• Formulazioni limitate: A causa dello sviluppo, ne esistono meno tipi rispetto al TPE.

Quando scegliere il TPE?

• Efficienza dei costi: Quando il budget è un problema, come nel caso del TPE, l'uso di questo modulo può essere meno costoso.
• Elaborazione semplice: Per applicazioni in cui è richiesta facilità di stampaggio e la temperatura di stampaggio è relativamente bassa.
• Flessibilità: Quando l'applicazione dei prodotti in gomma coinvolge elementi che richiedono morbidezza e flessibilità, come impugnature o guarnizioni.
• Riciclabilità: Mentre per una produzione che sia rispettosa dell'ambiente in relazione al suo impatto e facile da riciclare.
• Uso generale: Si tratta di applicazioni che non richiedono elevate prestazioni dai pennelli.

Quando scegliere il TPU?

• Durata: Nei casi in cui si prevede elevata usura e attrito, è richiesta un'elevata abrasività.
• Resistenza chimica: Quando si lavora con prodotti chimici, oli o solventi, ci si trova di fronte a persone che devono indossare guanti, tra cui anche coloro che lavorano con.
• Temperature estreme: Quando si tratta di alte temperature e anche per applicazioni a basse temperature è possibile ottenere risultati ottimali.
• Resistenza meccanica: Se sono richieste applicazioni con elevata resistenza alla trazione e agli urti.
• Esigenze di prestazioni speciali: per soddisfare tali specifiche esigenze da parte di vari ambienti costruiti, si può fare riferimento a proprietà personalizzate come

Conclusione

In conclusione, TPE Vs. TPU, nonostante le somiglianze, TPE e TPU sono materiali diversi con le loro notevoli caratteristiche e svantaggi negli aspetti di utilizzo. I TPE sono relativamente più economici e la loro lavorazione è anche più semplice rispetto ad altri elastomeri. Ciò li rende versatili da utilizzare. Allo stesso tempo, i TPU sono progettati per i carichi e i requisiti più elevati in termini di usura, calore e resistenza chimica. Per quanto riguarda le differenze nelle proprietà di TPE e TPU, è possibile affermare quanto segue: la superiorità o inferiorità del TPE rispetto al TPU dipende dalle esigenze speciali del materiale, dalle considerazioni sui costi e dalle capacità tecnologiche di ulteriore lavorazione del prodotto.

Domande frequenti

 

D1. Qual è la differenza principale tra TPE e TPU?

La distinzione più significativa è che il TPU è un tipo particolare di TPE. Tuttavia, ha un potenziale più elevato per quanto riguarda la sua resistenza, resistenza a sostanze chimiche o solventi e segmenti di temperatura adattati.

D2. Il TPU e il TPE sono riciclabili?

Il riciclaggio di TPE e TPU è possibile, anche se le opzioni disponibili per il riciclaggio sono limitate rispetto ad altri elastomeri termoplastici.

Sì, il TPE è riciclabile; lo stesso vale anche per i materiali TPU.

D3. Quale dei due è più economico, il TPE o il TPU? 

Il TPE ha un costo leggermente inferiore rispetto al TPU.

D4. In che modo il TPU differisce dal TPE per quanto riguarda le loro applicazioni?

Il TPU è adatto quando è necessario un rinforzo, l'applicazione è esposta a sostanze chimiche o ad ambienti difficili e deve anche resistere a temperature elevate.

D5. Il TPE può essere utilizzato in regioni con condizioni climatiche straordinarie?

Ci sono alcuni svantaggi correlati al TPE. Per questo motivo, potrebbe non essere altrettanto efficace come TPU in particolare in condizioni gravi.