Termoplastisk gummi (TPR) er et enestående materiale som kombinerer fordelene med gummi og plast. Det har egenskapene til gummi og er like enkelt å bearbeide som plast. TPR tilhører en gruppe som kalles termoplastiske elastomerer, og brukes i stor utstrekning i ulike bransjer. Publikum liker TPR på grunn av fleksibiliteten og styrken det gir. Det kan også fremstilles gjennom prosesser som sprøytestøping og ekstrudering. Denne allsidigheten har ført til at TPR har blitt nødvendig i alle sektorer, fra bilindustrien til forbrukerprodukter, noe som har formet utformingen og bruken av produktene.
Hva er TPR-materiale? En kort oversikt
Termoplastisk gummi eller TPR-materiale er en syntetisk gummi som kjennetegnes av gummilignende styrke og elastisitet og plastlignende formbarhet. Det er ofte en blanding av ulike kopolymerer, der kopolymeren kan være av både plast- og gummikategori. TPR kjennetegnes ved at det har både termoplastiske og elastomere egenskaper. En annen egenskap ved TPR er at det mykner og lett kan omformes ved oppvarming uten å gjennomgå kjemisk omdannelse. Denne egenskapen er viktig i produksjonsprosesser som sprøytestøping og blåsestøping.
TPR er beregnet på å være svært elastisk og fleksibelt. Det forringes ikke selv når det strekkes eller slappes av kraftig, og det kan lett gjenvinne/beholde sin opprinnelige form. TPR har gummilignende elastisitet og er lett å bearbeide, noe som gjør TPR kompatibelt med det meste av plastbearbeidingsutstyr. TPR trenger ikke spesielle forhold som er karakteristiske for tradisjonell gummiprosessering. TPR er allsidig og kan brukes i mange forskjellige sammenhenger siden det er robust. Eksempler på dette er bildeler og skosåler, der det er behov for seighet og ytelse.
Produksjonsprosessen for TPR-materiale?
Termoplastisk gummi (TPR) kan derfor defineres som en elastomer som har egenskaper fra både plast og gummi. Den viktigste prosessen for å lage den kalles termoplastisk vulkanisering eller TPV, som innebærer blanding av to typer polymerer. Den første komponenten er ofte en elastomer, som kan være naturgummi, styren-butadiengummi (SBR), nitrilgummi (NBR), polykloropren (CR) eller klorsulfonert polyetylen (CSM). Disse elastomerene gir TPR sine gummilignende egenskaper, noe som gjør TPR både fleksibelt og sterkt.
Den andre komponenten i produksjonsprosessen er også en termoplastisk kopolymer, som kan være EVA eller polypropylen. Denne kopolymeren gjør det lettere å forme TPR under produksjonsprosessen, noe som gjør det mer allsidig i mange bruksområder. Produksjonsprosessen innebærer å kombinere disse to polymerene gjennom en prosess som kalles ekstrudering, der polymerene varmes opp til de smelter og deretter kombineres videre til ett enkelt materiale. Etter blanding avkjøles blandingen til ønsket temperatur og støpes deretter i spesifikke former som kreves for bruk i spesifikke prosjekter.
Prosessen med å syntetisere TPR krever bruk av levende anionisk polymerisering for å utvikle lange kjeder av monomerer som er viktige i dannelsen av styren-butadien-styren (SBS). Prosessen begynner med at man velger to monomerer, butadien og styren, som plasseres i en reaksjonsbeholder sammen med en initiator som utløser katalysatoren som er nødvendig for polymeriseringen. Katalysatoren bidrar til å danne lange, lineære kjeder av styren og butadien, der styren og butadien er koblet lineært sammen. Denne kjededannelsen fortsetter helt til den nødvendige molekylvekten for materialet som skal brukes i neste prosess, er oppnådd.
Når polymeren er syntetisert til ønsket molekylvekt, separeres reaksjonskomponentene ved hjelp av ekstraksjonsmetoder som dampdestillasjon eller filtrering. Produktet som produseres i denne prosessen, er SBS, som er en syntetisk gummi som kan bearbeides til TPR. Dette materialet har gode egenskaper som fleksibilitet, hardhet, slitestyrke og holdbarhet, noe som gjør det egnet til pakninger, tetninger og isolasjon.
TPR produseres vanligvis av plastpellets som gjennomgår ulike smelteprosesser. Disse metodene omfatter sprøytestøping, ekstrudering og blåsestøping. Sprøytestøping er en prosess der smeltet plastmateriale sprøytes inn under høyt trykk i en form som deretter avkjøles for å produsere en solid gjenstand med ønsket form. Denne teknikken egner seg spesielt godt for rask produksjon av komplekse deler, noe som gjør det mulig å skape mer komplekse strukturer.
Ekstrudering, derimot, brukes til å føre den smeltede plasten gjennom en dyse for å produsere kontinuerlige former før den stivner, og det er ideelt for produksjon av lange profiler. Ved blåseblåsing brukes oppvarmede pariser som plasseres i en form og blåses opp for å danne hule gjenstander, for eksempel flasker. Selv om denne metoden kan ta lengre tid fordi det er nødvendig å bruke mer enn én form, er den mindre energikrevende.
Generelt har alle smeltebehandlingsteknikkene sine fordeler for et bestemt bruksområde. Smeltebehandlingsteknikker er avgjørende for å utvikle TPR-produkter som vil oppfylle kundenes krav og forventninger, noe som kan gjøre det mulig for produsentene å produsere allsidige og holdbare materialer som kan brukes til forskjellige bruksområder. Gjennom riktig valg av produksjonsprosessen kan man være i stand til å oppnå riktig kvalitet og ytelse av TPR-produktene.
Inneholder termoplastisk gummi lateks?
Termoplastisk gummi (TPR) er et elastomermateriale som er fremstilt av en kombinasjon av polymerer med gummilignende egenskaper. TPR er fri for lateks, og kan derfor brukes av pasienter med lateksallergi eller -intoleranse. TPR er et helt syntetisk materiale, mens lateks produseres av saften fra gummitrær.
Når man velger hobbyartikler eller andre produkter, må man være svært forsiktig med produkter som er merket med at de inneholder lateks eller at de er allergivennlige. Derfor må man alltid lese spesifikasjonene på produktet for å forsikre seg om at det er termoplastisk gummi og ikke andre typer gummi som har spor av lateks. Hvis man er usikker, kan man alltid kontakte produsenten av produktet for å få en avklaring.
Er termoplastisk gummi vannavstøtende?
Termoplastisk gummi er kjent for å være svært slitesterkt, fleksibelt og vanntett. Dette gjør det ideelt for produksjon av sko og andre bekledningsartikler samt produkter som skal brukes utendørs. TPR har en vannbestandighet som gjør det mulig for produkter laget av dette materialet å motstå vann uten å bli påvirket negativt.
De fleste skomakere bruker TPR i produksjonen for å sikre at kundene får sko som er behagelige å ha på, lette i vekt og samtidig vanntette. TPR er dessuten mye billigere enn andre syntetiske materialer som for eksempel neopren, samtidig som det har en relativt lav miljøpåvirkning siden TPR er resirkulerbart og ikke inneholder noen giftige stoffer.
Generelt kan TPR-plast anses som en stabil og effektiv løsning for kjøpere som ønsker produkter av høy kvalitet som fungerer godt i regnvær.
Grunnleggende egenskaper ved TPR
Termoplastisk gummi (TPR) kjennetegnes av en svært god kombinasjon av elastisitet og mekanisk styrke. Det er allsidig og kan brukes på mange måter, og forblir sterkt selv under trykk. Tabellen nedenfor viser de fysiske egenskapene til TPR, noe som indikerer materialets fleksibilitet.
| Eiendom | Beskrivelse |
| Fleksibilitet | TPR er fortsatt svært fleksibelt, noe som er viktig for deformerbare bruksområder. |
| Durometerområde | Tilbyr et bredt spekter av hardhetsnivåer for ulike behov. |
| Motstandsdyktighet | Utmerket til å gå tilbake til sin opprinnelige form etter tøyning. |
| Skli- og rivestyrke | Svært motstandsdyktig mot rifter og glid, perfekt for områder med mye slitasje, som sko. |
Kjemiske egenskaper
På grunn av sin kjemiske sammensetning er TPR holdbart i ulike miljøer, og produktets funksjonalitet og utseende forblir upåvirket. De viktigste kjemiske egenskapene er forklart nedenfor.
| Eiendom | Beskrivelse |
| Kjemisk motstandsdyktighet | Motstår vanlige syrer, baser og rengjøringsmidler. |
| UV- og værbestandighet | Høy motstandskraft mot UV-stråler og tøffe værforhold. |
| Stabilitet | Beholder sin struktur og sitt utseende over tid. |
TPR vs. TPE: Forskjellen i egenskaper
Mens TPR er et gummilignende materiale som for det meste brukes i skosåler og lignende, er termoplastiske elastomerer eller TPE svært fleksible og har flere bruksområder enn TPR. TPR er produsert for bedre ytelse under disse forholdene, og derfor er det mer egnet for industrielle bruksområder. du kan gå til er TPE trygt side, TPE vs TPU, og TPE-sprøytestøping siden for å få vite mer om TPE-materialer,
| Egenskaper | Termoplastisk gummi (TPR) | Plastifisert PVC (PVC-P) (fleksibel) | Uplastifisert PVC (PVC-U) (stiv) |
| Strekkfasthet (MPa) | 2.5 | 9.65 | 16.6 |
| Område for smeltetemperatur (°C) | 140-185 | 190 | 177 |
| Slagfasthet (Izod-hakk) (J/cm) | - | 4.45 | 6.62 |
| Hardhet (Shore A og D) | 40 A | 75 A | 68.3 D |
| Elastisitetsmodul (GPa) | - | 2.4 | 2.16 |
| Bruddforlengelse (%) | 550 | 328 | 312 |
| Rivestyrke (N/mm) | 15 | 53.7 | 33.6 |
| Dielektrisk styrke (kV/mm) | - | 58.9 | 14-20 |
TPR brukes i applikasjoner som krever høy ytelse, spesielt i applikasjoner som er utsatt for vær og kjemikalier. TPE brukes derimot på produkter som skal øke komforten for sluttbrukeren.
Bruksområder for TPR-materialer
Termoplastisk gummi eller TPR-plast er et multifunksjonelt materiale med ytelse og fysiske egenskaper som gjør det velegnet til en rekke bruksområder innen design- og produksjonsindustrien. TPR er fleksibelt, sterkt og motstandsdyktig mot en rekke temperaturer, noe som gir det en ekstra fordel i forhold til de fleste tradisjonelle materialer.
En annen fordel med TPR er at det ikke påvirkes av oljer, fett og løsemidler, noe som gjør det allsidig å bruke i ulike bransjer. Allsidigheten gjør det også mulig for produsentene å lage produkter i spesielle former og stiler som passer til visse forbrukerkrav.
I tillegg er TPR vektløs, men har svært gode vibrasjonsisolerende egenskaper. TPR brukes i produksjonen av visse produkter, ikke bare for å øke holdbarheten, men også for å gjøre dem mer motstandsdyktige mot økende miljøpåkjenninger.
På grunn av sin eksepsjonelle slagfasthet og termiske stabilitet brukes TPR i en rekke hverdagsprodukter, blant annet
Forbrukerelektronikk: TPR brukes til å omslutte hvitevarer som TV-apparater, kjøleskap, vaskemaskiner og ovner.
Mekaniske komponenter: Ruller og gjennomføringer er noen av delene som kan produseres av dette materialet, og som er mye brukt i mange maskinindustrier.
Husholdningsartikler: TPR brukes i produksjonen av produkter som er lett gjenkjennelige, for eksempel plastredskaper og -kopper, bøtter og til og med håndklær.
Medisinsk utstyr: TPR gjelder for et bredt spekter av medisinsk utstyr, for eksempel steriliseringsenheter, infusjonsstativer og sykehussenger.
Effektiv bruk av TPR-materiale
For at TPR skal komme en organisasjon til gode, er det viktig å lære om de ulike bruksområdene for TPR. TPR er mest nyttig for prosjekter som må opprettholdes og tilpasses, og som må kunne tåle endringer som skjer over tid.
Støping: TPR har spesialisert seg på å lage støpeformer for ulike produkter, blant annet bildeler, leker og medisinske instrumenter. Takket være sprøytestøping er det mulig å produsere komplekse former og små detaljer.
Pakninger: TPR kan spesielt brukes til å utvikle pakninger til HVAC-systemer og til elektroniske kabinetter. Takket være sin slitestyrke er den i stand til å tette mot inntrengning av luft, vann eller andre væsker.
Forseglinger: Dette materialet egner seg godt til produksjon av tetninger i pumper og ventiler på grunn av sin kjemiske bestandighet og evne til å fungere godt under høyt trykk.
Isolasjon: TPR brukes som isolator for elektriske og elektroniske deler, og er dermed optimal for bruk ved høye temperaturer.
Produksjon av fottøy: Det brukes også til å lage sko, støvler og sandaler, ettersom det gir slitestyrke og fleksibilitet i fottøyet samtidig som det er komfortabelt og slitesterkt.
Tiltak som må iverksettes ved bruk av TPR for å kontrollere for risiko
Når du arbeider med termoplastisk gummi (TPR), må du ta noen forholdsregler for å unngå ulykker. Her er noen viktige retningslinjer:
Beskyttelsesutstyr: Når du håndterer TPR, må du bruke hansker og vernebriller for å unngå hud- og øyekontakt med TPR.
Unngå direkte kontakt: Unngå kontakt med hud, øyne eller klær, da det kan føre til hudutslett eller hudallergi.
Forholdsregler mot varme: Det er også viktig å ikke utsette TPR-materialer for varme eller flammer av noe slag for å unngå tilfeller av smelting eller forbrenning.
Røyksikkerhet: Unngå å puste inn damp som kan oppstå ved arbeid med TPR, og sørg for at arbeidsplassen har tilstrekkelig tilførsel av frisk luft.
Vedlikehold av verktøy: Sørg for at alle verktøy som brukes til å skjære, forme eller bore i TPR, er godt slipt og godt jordet for å unngå ulykker.
Spillhåndtering: Som nevnt er TPR glatt, så hvis det har blitt sølt, bør det rengjøres så snart som mulig på grunn av faren for at folk kan falle.
Riktig avhending: Derfor bør selskapet følge de lokale forskriftene for å sikre at det bruker miljøvennlige metoder for å avhende TPR-avfall.
Oppbevaringsforhold: For å sikre at TPR er autentisk, må du oppbevare TPR på et kjølig og tørt sted, slik at det ikke lett påvirkes av varme og brann.
TPR vs. tradisjonell gummi: De viktigste forskjellene
Når man sammenligner termoplastisk gummi (TPR) med tradisjonell gummi, er det flere viktige forskjeller::
Behandling: TPR-materiale krever ikke vulkanisering og er enkelt å bearbeide ved hjelp av ulike teknikker som sprøytestøping og ekstrudering. Konvensjonell gummi, som består av naturgummi og syntetisk gummi, krever derimot flere trinn og prosesser for å oppnå de ønskede egenskapene.
Elastisitet og fleksibilitet: Når man sammenligner TPR og tradisjonell gummi, har begge en god grad av elastisitet. TPR tilbyr imidlertid en kontrollert forlengelse på 300-800% og en hardhet på 20 Shore A til 80 Shore D for de konvensjonelle gummiegenskapene.
Holdbarhet og ytelse: Strekkfastheten er imidlertid høyere enn 15 MPa sammenlignet med tradisjonell gummi, og dermed er materialet mer egnet for bruksområdet. TPR har vanligvis en strekkfasthet i området 5-15 MPa.
Termisk stabilitet: I motsetning til vanlig gummi, som har en vulkanisert struktur og derfor er mer varmebestandig, kan TPR fortsatt brukes mellom -40 °C og 135 °C, noe som er tilstrekkelig for normal bruk, men ikke like bra som spesialutviklet gummi.
Motstandsdyktighet mot slitasje og kjemikalier: Begge er slitesterke, men konvensjonell gummi har overlegen kjemisk motstandskraft, spesielt i ekstreme situasjoner. TPR er ganske immun mot oljer og løsemidler, så den egner seg godt til normal bruk.
Miljøpåvirkning: TPR kan gjenbrukes flere ganger uten at produktets funksjonalitet går tapt. Vulkanisert gummi er mer utfordrende å resirkulere sammenlignet med vanlig gummi.
TPR har fordelene med fleksibilitet, enkel bearbeiding og resirkulerbarhet, noe som gjør at det kan brukes på mange måter. Konvensjonell gummi gir god motstand og kan brukes med høy friksjon, men har høye bearbeidingskostnader og er ikke resirkulerbart. Alt avhenger av det aktuelle bruksområdet.
TPR vs. silikon: De viktigste forskjellene
TPR er en termoplastisk elastomer som skiller seg fra silikon når det gjelder sammensetning og egenskaper. TPR er kjent for sin høye elastisitet, slitestyrke og relativt enkle bearbeiding, mens silikon derimot har høy varmebestandighet og fleksibilitet. Selv om både TPR og silikon er biologisk nedbrytbare og giftfrie, har TPR en mye bedre resirkuleringsegenskap i noen spesifikke bruksområder. Disse forskjellene gjør at de egner seg til mange ulike bruksområder, blant annet innen forbrukerprodukter, biler og den medisinske sektoren.
Hvis du vil vite mer om silikonmateriale, kan du gå til TPE vs. silikon, er silikon trygt, og Sprøytestøping av silikon siden for å få vite mer.
Forskjeller mellom TPR og silikon
| Eiendom | TPR (termoplastisk gummi) | Silikon |
| Hardhetsområde | 0A til 70D | Vanligvis mykere, rundt 20A til 80A |
| Enkel behandling | Enkel å bearbeide med termoplastiske metoder | Mer kompleks og vanskelig å forme |
| Resirkulerbarhet | Lett resirkulerbar og miljøvennlig | Ikke resirkulerbar |
| Temperaturbestandighet | -40 °C til +135 °C | -60 °C til +250 °C |
| Bruksområder | Brukes i leker, skomaterialer og pakninger | Vanlig i kokekar, medisinsk utstyr og tetninger |
| Overflatebehandling | Typisk blank med et lyst utseende | Kan være glatt eller strukturert |
TPR vs. PVC: Viktige forskjeller
PVC er et materiale som utvinnes fra råolje, og dette er et ikke-fornybart materiale som påvirker miljøet negativt, mens TPR også utvinnes fra råolje. Selv om PVC kan resirkuleres sju eller åtte ganger, er det fastslått at et betydelig antall PVC-produkter blir en kilde til forurensning av søppelfyllinger og hav på grunn av lave indikatorer for resirkulering innen plastproduksjon.
TPR er faktisk en termoplast, og i teorien kan den resirkuleres. Resirkulering av TPR skjer imidlertid ikke så ofte, ettersom det ikke er kommersielt lønnsomt å resirkulere materialer som brukes i liten grad. På den annen side finnes det en lang rekke plastmaterialer som brukes og resirkuleres hyppigere, for eksempel polyetylen, noe som gjør at TPR har færre praktiske bruksområder for resirkulering.
TPR vs. PVC: Kostnadsoverveielser.
Når det gjelder kostnadsfaktoren, er TPR relativt sett dyrere enn PVC, men dette avhenger av hvor store mengder som produseres. Ved hjelp av dataene kan det anslås at selskapets årlige produksjon er omtrent 44,3 millioner kroner tonn, PVC regnes som et av de billigste plastmaterialene og koster ca. $1 389 per tonn. På den annen side kan TPR koste så lite som $1 470/metrisk tonn opp til $2 250/metrisk tonn fordi TPR er et spesialkjemikalie med mye lavere produksjonstakt.
Konklusjon: Fordelene oppveier utfordringene
Det er velkjent at TPR-baserte materialer har blitt brukt til en rekke bruksområder innen ulike felt, og at de er økonomiske. I denne sammenhengen er det mulig å slå fast at TPR sannsynligvis vil forbli et realistisk alternativ etter hvert som teknologien og materialvitenskapen utvikler seg videre.
I fremtiden forventes TPR fortsatt å være relevant i produktkategorier som kjøkkenutstyr, bildeler og medisinsk utstyr. Videre forskning kan resultere i nye formuleringer av TPR som forbedrer styrken, holdbarheten og kostnadseffektiviteten, noe som vil gjøre dem enda mer attraktive for produsentene.
I tillegg til de forbedrede formuleringene kan fremskrittene i produksjonsprosessene føre til økt produksjonstakt for TPR-materialer. Dette vil ikke bare redusere kostnadene, men også redusere leveringstiden for kundene og dermed øke deres tilfredshet.
Etter hvert som teknologien utvikler seg, kan det dessuten dukke opp nye og kreative bruksområder for TPR i fremtiden. TPR kan for eksempel brukes til 3D-utskrift eller som en lett erstatning for metaller i industrielt utstyr. Når vi ser på fremtiden for TPR-materialer, fleksibilitet og økonomi forventes å være de viktigste utviklingstrekkene i et bredt spekter av industrielle bruksområder.