Thermoplastisch rubber (TPR) is een uitstekend materiaal, dat de voordelen van rubber en kunststof omvat. Het heeft ook de eigenschappen van rubber en de gemakkelijke verwerking van kunststoffen. TPR is lid van een groep die bekend staat als thermoplastische elastomeren en wordt uitgebreid toegepast in verschillende industrieën. Het publiek houdt van TPR vanwege de flexibiliteit en sterkte die het biedt. Het kan ook worden gemaakt via processen zoals spuitgieten en extrusie. Deze veelzijdigheid heeft geleid tot de noodzaak van TPR in alle sectoren, van automobiel tot consumentenproducten, wat het ontwerp en gebruik van de producten heeft gevormd.

Wat is TPR-materiaal? Een kort overzicht

Thermoplastisch rubber of TPR-materiaal is een synthetisch rubber dat wordt gekenmerkt door rubberachtige sterkte en elasticiteit en plasticachtige vormbaarheid. Het is vaak een mengsel van verschillende copolymeren waarbij het copolymeer zowel plastic als rubber kan zijn. TPR wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van zowel thermoplastische als elastomere eigenschappen. Een ander kenmerk van TPR is dat het zacht wordt en gemakkelijk kan worden hervormd bij verhitting zonder chemische transformatie te ondergaan. Deze kwaliteit is belangrijk in productieprocessen zoals spuitgieten en blaasvormen.

TPR is bedoeld om zeer elastisch en flexibel te zijn. Het verslechtert niet, zelfs niet wanneer het meerdere keren wordt uitgerekt of ontspannen en kan gemakkelijk zijn oorspronkelijke vorm terugkrijgen/behouden. TPR heeft een rubberachtige elasticiteit en een eenvoudig verwerkbaar vermogen, waardoor TPR compatibel is met de meeste kunststofverwerkingsapparatuur. TPR heeft geen speciale omstandigheden nodig die kenmerkend zijn voor traditionele rubberverwerking. Het is veelzijdig en is geschikt voor gebruik in veel verschillende omgevingen, omdat het robuust is. Voorbeelden hiervan zijn auto-onderdelen en schoenzolen, waar behoefte is aan taaiheid en prestaties.

Productieproces van TPR-materiaal?

Thermoplastisch rubber (TPR) kan daarom worden gedefinieerd als een elastomeer dat eigenschappen van zowel kunststoffen als rubber bezit. Het belangrijkste proces van de creatie ervan wordt thermoplastische vulkanisatie of TPV genoemd, wat de menging van twee soorten polymeren impliceert. Het eerste component is vaak een elastomeer dat natuurlijk rubber, styreen-butadieenrubber (SBR), nitrilrubber (NBR), polychloropreen (CR) of chloorsulfonaatpolyethyleen (CSM) kan zijn. Deze elastomeren geven TPR zijn rubberachtige eigenschap waardoor TPR zowel flexibel als sterk is.

Het tweede onderdeel in het productieproces is ook een thermoplastisch copolymeer dat EVA of polypropyleen kan zijn. Dit copolymeer maakt het gemakkelijker voor de TPR om gevormd en vormgegeven te worden tijdens het productieproces, waardoor de veelzijdigheid in veel toepassingen toeneemt. Het productieproces omvat het combineren van deze twee polymeren via een proces dat extrusie wordt genoemd, waarbij de polymeren worden verhit totdat ze smelten en vervolgens verder worden gecombineerd tot één materiaal. Na het mengen wordt het mengsel vervolgens afgekoeld tot de vereiste temperatuur en vervolgens gegoten in specifieke vormen die nodig zijn voor gebruik in specifieke projecten.

Het proces van het synthetiseren van TPR vereist het gebruik van levende anionische polymerisatie om lange ketens van monomeren te ontwikkelen die belangrijk zijn bij de vorming van styreen-butadieen-styreen (SBS). Dit proces begint met de keuze van twee monomeren, namelijk butadieen en styreen, die in een reactievat worden geplaatst samen met een initiator die de katalysator activeert die nodig is voor polymerisatie. De katalysator helpt om lange, lineaire ketens van styreen en butadieen te vormen waarin styreen en butadieen lineair zijn gekoppeld. Deze ketenvorming gaat door totdat het vereiste molecuulgewicht voor het materiaal dat nodig is voor het volgende proces is bereikt.

Zodra het polymeer is gesynthetiseerd tot het vereiste molecuulgewicht, worden de reactiecomponenten gescheiden door middel van extractiemethoden zoals stoomdestillatie of filtratie. Het product dat uit dit proces wordt geproduceerd, is SBS, een synthetisch rubber dat kan worden verwerkt als TPR. Dit materiaal heeft goede eigenschappen zoals flexibiliteit, hardheid, slijtvastheid en duurzaamheid, waardoor dit materiaal geschikt is voor pakking-, afdichtings- en isolatiedoeleinden.

TPR wordt over het algemeen geproduceerd uit plastic pellets die worden onderworpen aan verschillende smeltverwerkingsmethoden. Deze methoden omvatten spuitgieten, extrusie en blaasgieten. Spuitgieten is een proces waarbij gesmolten plastic materiaal onder hoge druk in een mal wordt geïnjecteerd, die vervolgens wordt gekoeld om een vast object met de gewenste vorm te produceren. Deze techniek is met name geschikt voor het snel creëren van complexe onderdelen, waardoor complexere structuren kunnen worden gecreëerd.

Extrusie wordt daarentegen gebruikt om het gesmolten plastic door een matrijs te laten gaan om doorlopende vormen te produceren voordat het stolt en het is ideaal voor de productie van lange profielen. Blaasvormen omvat het gebruik van verwarmde parisons die in een mal worden geplaatst en opgeblazen om holle artikelen zoals flessen te vormen. Hoewel deze methode langer kan duren vanwege de noodzaak om meer dan één mal te gebruiken, is het minder energieverslindend.

Over het algemeen hebben alle smeltverwerkingstechnieken hun voordelen voor een specifieke toepassing. Smeltverwerkingstechnieken zijn essentieel bij het ontwikkelen van TPR-producten die voldoen aan de eisen en verwachtingen van de klant, waardoor fabrikanten veelzijdige en duurzame materialen kunnen produceren die voor verschillende toepassingen kunnen worden gebruikt. Door de juiste keuze van het productieproces kan men de juiste kwaliteit en prestaties van de TPR-producten bereiken.

Bevat thermoplastisch rubber latex?

Thermoplastisch rubber (TPR) is een elastomeer materiaal dat is gesynthetiseerd uit een combinatie van polymeren met rubberachtige eigenschappen. Belangrijker nog, TPR is vrij van latex en daarom geschikt voor gebruik door patiënten met een latexallergie of -intolerantie. TPR is volledig synthetisch materiaal, terwijl latex wordt geproduceerd uit het sap van rubberbomen.

Bij het selecteren van ambachtelijke artikelen of welk product dan ook, moet men heel voorzichtig zijn met artikelen die zijn gelabeld als latex bevattend of die hypoallergeen zijn. Daarom moet men altijd de specificaties van het product lezen om te bevestigen dat het thermoplastisch rubber is en niet de andere soorten rubber die sporen van latex bevatten. In geval van onzekerheid kan men altijd contact opnemen met de fabrikant van het product om opheldering te vragen.

Is thermoplastisch rubber waterafstotend?

Thermoplastisch rubber staat bekend als zeer slijtvast, flexibel en ook waterdicht. Dit maakt het ideaal voor gebruik bij de productie van schoenen en andere kleding, evenals producten die buitenshuis worden gebruikt. TPR heeft een waterbestendige eigenschap waardoor producten die van dit materiaal zijn gemaakt, bestand zijn tegen water zonder dat dit negatief wordt beïnvloed.

De meeste schoenmakers gebruiken TPR in hun productie om ervoor te zorgen dat klanten schoenen krijgen die comfortabel zijn om te dragen, licht van gewicht en tegelijkertijd waterdicht. Bovendien is TPR veel goedkoper dan andere synthetische materialen zoals neopreen en heeft het tegelijkertijd een relatief lage impact op het milieu, omdat TPR recyclebaar is en geen giftige stoffen bevat.

Over het algemeen kan TPR-kunststofmateriaal worden beschouwd als een stabiele en efficiënte oplossing voor kopers die hoogwaardige producten willen die goed functioneren bij regenachtig weer.

Basiseigenschappen van TPR

Thermoplastisch rubber (TPR) wordt gekenmerkt door een zeer goede combinatie van elasticiteit en mechanische sterkte. Het is veelzijdig en kan op veel manieren worden gebruikt en blijft sterk, zelfs onder druk. De volgende tabel toont de fysieke eigenschappen van TPR die de flexibiliteit ervan als materiaal aangeven.

Eigendom	Beschrijving
Flexibiliteit	TPR blijft zeer flexibel, wat belangrijk is voor vervormbare toepassingen.
Durometerbereik	Biedt een breed scala aan hardheidsniveaus voor verschillende behoeften.
Weerstand	Uitstekend in het terugkeren naar de oorspronkelijke vorm na het uitrekken.
Slip- en scheurweerstand	Zeer scheur- en glijvast, ideaal voor plekken die veel slijtage ondervinden, zoals schoenen.

Chemische eigenschappen  

Vanwege de chemische samenstelling is TPR duurzaam in verschillende omgevingen; de functionaliteit en het uiterlijk van het product blijven onaangetast. De belangrijkste chemische eigenschappen worden hieronder uitgelegd.

Eigendom	Beschrijving
Chemische bestendigheid	Bestand tegen veelvoorkomende zuren, logen en reinigingsmiddelen.
UV- en weersbestendigheid	Hoge bestendigheid tegen UV-straling en extreme weersomstandigheden.
Stabiliteit	Behoudt zijn structuur en uiterlijk in de loop van de tijd.

TPR versus TPE: Verschil in eigenschappen

Terwijl TPR meer een rubberachtig materiaal is dat vooral wordt gebruikt in schoenzolen en andere dergelijke toepassingen, zijn thermoplastische elastomeren of TPE's zeer flexibel en hebben ze meer gebruikelijke toepassingen dan TPR. TPR wordt geproduceerd voor betere prestaties in deze omstandigheden, daarom is het geschikter voor industriële toepassingen. U kunt naar is TPE veilig pagina,  TPE versus TPU, En TPE-spuitgieten pagina om meer te weten te komen over TPE-materialen,

Eigenschappen	Thermoplastisch rubber (TPR)	Geplastificeerd PVC (PVC-P) (flexibel)	Ongeplastificeerd PVC (PVC-U) (stijf)
Treksterkte (MPa)	2.5	9.65	16.6
Smelttemperatuurbereik (°C)	140–185	190	177
Slagvastheid (Izod gekerfd) (J/cm)	–	4.45	6.62
Hardheid (Shore A & D)	40 Een	75 Een	68.3D
Elasticiteitsmodulus (GPa)	–	2.4	2.16
Rek bij breuk (%)	550	328	312
Scheurweerstand (N/mm)	15	53.7	33.6
Diëlektrische sterkte (kV/mm)	–	58.9	14–20

TPR wordt toegepast in toepassingen die hoge prestaties vereisen, met name in toepassingen die worden blootgesteld aan weer en chemicaliën. Aan de andere kant wordt TPE gebruikt op producten die gericht zijn op het verbeteren van het comfort van de eindgebruiker.

Toepassingen van TPR-materialen

Thermoplastisch rubber of TPR-kunststof is een multifunctioneel materiaal met prestaties en fysieke eigenschappen die het geschikt maken voor verschillende toepassingen in de ontwerp- en productie-industrie. TPR is flexibel, sterk en uitstekend bestand tegen een reeks temperaturen en dit geeft het een extra voordeel ten opzichte van de meeste traditionele materialen.

Een ander voordeel van TPR is dat het niet wordt beïnvloed door oliën, vetten en oplosmiddelen, waardoor het veelzijdig is voor gebruik in verschillende industrieën. Ook maakt de veelzijdigheid het voor fabrikanten mogelijk om producten in bepaalde vormen en stijlen te creëren die voldoen aan bepaalde consumentenvereisten.

Bovendien is TPR gewichtloos, maar heeft het een zeer goede trillingsisolatie-eigenschap. TPR dat wordt gebruikt bij de productie van bepaalde producten verhoogt niet alleen hun duurzaamheid, maar ook hun weerstand tegen stijgende omgevingsomstandigheden.

Vanwege de uitzonderlijke slagvastheid en thermische stabiliteit wordt TPR gebruikt in verschillende alledaagse producten, waaronder:

Consumentenelektronica: TPR wordt gebruikt voor de behuizing van huishoudelijke apparaten zoals televisietoestellen, koelkasten, wasmachines en ovens.

Mechanische componenten: Rollen en ringen zijn enkele onderdelen die van dit materiaal kunnen worden geproduceerd. Deze worden veel gebruikt in de machine-industrie.

Huishoudelijke artikelen: TPR wordt gebruikt bij de productie van producten die gemakkelijk herkenbaar zijn, zoals plastic bestek en bekers, emmers en zelfs handdoeken.

Medische apparatuur: TPR is van toepassing op een breed scala aan medische hulpmiddelen, zoals sterilisatie-eenheden, infuusstandaarden en ziekenhuisbedden.

Het effectieve gebruik van TPR-materiaal

Om TPR optimaal te laten profiteren van een organisatie, is het belangrijk om de verschillende toepassingen van TPR te leren kennen. TPR is het meest nuttig voor projecten die in stand moeten worden gehouden en aangepast en die bestand moeten zijn tegen veranderingen die in de loop van de tijd optreden.

Vormgeving: TPR is gespecialiseerd in het maken van mallen voor verschillende producten, waaronder auto-onderdelen, speelgoed en medische instrumenten. Door de toepassing in spuitgieten is het mogelijk om complexe vormen en kleine kenmerken te produceren.

Pakkingen: TPR kan met name worden gebruikt om pakkingen te ontwikkelen voor HVAC-systemen en voor elektronische behuizingen. De slijtvastheid ervan biedt het de mogelijkheid om af te dichten tegen het binnendringen van lucht, water of andere vloeistoffen.

Zeehonden: Dit materiaal is geschikt voor de productie van afdichtingen in pompen en kleppen vanwege de chemische bestendigheid en de goede prestaties bij hoge druk.

Isolatie: TPR wordt gebruikt als isolator voor elektrische en elektronische onderdelen en is daarom optimaal geschikt voor gebruik bij hoge temperaturen.

Schoenenproductie: Het wordt ook gebruikt bij het maken van schoenen, laarzen en sandalen, omdat het de schoenen duurzamer en flexibeler maakt en tegelijkertijd comfort en duurzaamheid biedt.

Maatregelen die moeten worden genomen bij het gebruik van TPR om risico's te beheersen

Bij het werken met thermoplastisch rubber (TPR) moeten er enkele voorzorgsmaatregelen worden genomen om te voorkomen dat er ongelukken gebeuren. Hier zijn enkele essentiële richtlijnen:

Beschermende uitrusting: Draag bij het hanteren van TPR handschoenen en een veiligheidsbril om huid- en oogcontact met TPR te voorkomen.

Vermijd direct contact: Zorg ervoor dat TPR niet in contact komt met de huid, ogen of kleding. Dit kan huiduitslag of een huidallergie veroorzaken.

Voorzorgsmaatregelen tegen hitte: Het is ook belangrijk om TPR-materialen niet bloot te stellen aan hitte of vlammen van welke aard dan ook, om te voorkomen dat ze smelten of verbranden.

Veiligheid van dampen: Adem geen dampen in die vrijkomen bij het werken met TPR. Zorg voor voldoende frisse lucht op de werkplek.

Onderhoud van gereedschap: Zorg ervoor dat alle gereedschappen die worden gebruikt bij het snijden, vormen of boren van TPR goed geslepen en geaard zijn om ongelukken te voorkomen.

Lekkagebeheer: Zoals gezegd is TPR glad, dus gemorste vloeistoffen moeten zo snel mogelijk worden schoongemaakt vanwege het gevaar op vallen.

Correcte verwijdering: Daarom moet het bedrijf de lokale regelgeving naleven om ervoor te zorgen dat het milieuvriendelijke methoden toepast voor de verwerking van TPR-afval.

Opslagcondities: Om de authenticiteit van TPR te garanderen, dient u TPR op een koele, droge plaats te bewaren, zodat het niet snel wordt aangetast door hitte en vuur.

TPR versus traditioneel rubber: belangrijkste verschillen

Bij het vergelijken van thermoplastisch rubber (TPR) met traditioneel rubber, komen een aantal belangrijke verschillen naar voren:

Verwerken: TPR-materiaal vereist geen vulkanisatie en is eenvoudig te verwerken met verschillende technieken zoals spuitgieten en extrusie. Conventioneel rubber daarentegen, dat bestaat uit natuurlijk en synthetisch rubber, vereist verschillende stappen en processen om de vereiste eigenschappen te verkrijgen.

Elasticiteit en flexibiliteit: Bij vergelijking van TPR en traditioneel rubber hebben ze beide een goede mate van elasticiteit. TPR biedt echter een gecontroleerde extensie van 300-800% en een hardheid van 20 Shore A tot 80 Shore D voor de conventionele rubbereigenschappen.

Duurzaamheid en prestaties: De treksterkte is echter hoger dan 15 MPa vergeleken met traditioneel rubber, en dus is het materiaal geschikter voor de toepassing. TPR heeft doorgaans een treksterkte in een bereik van 5-15 MPa.

Thermische stabiliteit: In tegenstelling tot normaal rubber, dat een gevulkaniseerde structuur heeft en daardoor hittebestendiger is, kan TPR nog steeds worden gebruikt bij temperaturen tussen -40°C en 135°C. Dit is voldoende voor normaal gebruik, maar niet zo goed als speciaal ontwikkelde rubbers.

Slijtvastheid en chemische bestendigheid: Ze zijn beide slijtvast, maar conventioneel rubber heeft een superieure chemische bestendigheid, vooral in extreme situaties. TPR is vrij immuun voor oliën en oplosmiddelen, dus het is zeer geschikt voor normale operaties.

Milieu-impact: TPR is herbruikbaar omdat het meerdere malen gerecycled kan worden zonder dat de functionaliteit van het product verloren gaat. Gevulkaniseerd rubber is lastiger te recyclen dan normaal rubber.

Over het algemeen heeft TPR de voordelen van flexibiliteit, procesgemak en recyclebaarheid, waardoor het geschikt is voor gebruik op vele manieren. Conventioneel rubber biedt goede weerstand en kan worden gebruikt met hoge wrijving, hoewel het hoge verwerkingskosten heeft en niet recyclebaar is. Dit hangt allemaal af van de specifieke toepassing die in dit geval nodig is.

TPR versus siliconen: belangrijkste verschillen

Als thermoplastisch elastomeer verschilt TPR van siliconen in termen van samenstelling en prestatiekenmerken. TPR staat bekend om zijn hoge elasticiteit, slijtvastheid en relatief eenvoudig te verwerken; siliconen daarentegen hebben een hoge hittebestendigheid en flexibiliteit. Hoewel zowel TPR als silicium biologisch afbreekbaar en niet-toxisch zijn, heeft TPR een veel betere recyclingfunctie in sommige specifieke toepassingen. Dergelijke verschillen maken ze geschikt voor uiteenlopende toepassingen binnen sectoren zoals consumentenproducten, auto's en de medische sector.

Als u meer wilt weten over siliconenmateriaal, ga dan naar TPE versus siliconen, is siliconen veilig, En Spuitgieten van siliconen pagina voor meer informatie.

Verschillen tussen TPR en siliconen

Eigendom	TPR (thermoplastisch rubber)	Siliconen
Hardheidsbereik	0A tot 70D	Meestal zachter, rond de 20A tot 80A
Verwerkingsgemak	Gemakkelijk te verwerken met thermoplastische methoden	Complexer en moeilijker te vormen
Recycleerbaarheid	Gemakkelijk recyclebaar en milieuvriendelijk	Niet recyclebaar
Temperatuurbestendigheid	-40°C tot +135°C	-60°C tot +250°C
Toepassingen	Wordt gebruikt in speelgoed, schoenmaterialen en pakkingen	Veel voorkomend in kookgerei, medische apparatuur en afdichtingen
Oppervlakteafwerking	Meestal glanzend met een heldere uitstraling	Kan glad of getextureerd zijn

TPR versus PVC: Belangrijkste verschillen

PVC is een materiaal dat is afgeleid van ruwe olie en dit is een niet-hernieuwbaar materiaal dat een negatieve invloed heeft op het milieu, terwijl TPR ook is afgeleid van ruwe olie. Hoewel PVC zeven of acht keer kan worden gerecycled, is vastgesteld dat een aanzienlijk aantal PVC-producten een bron van vervuiling voor stortplaatsen en oceanen worden vanwege lage indicatoren van recycling op het gebied van plasticproductie.

TPR is in feite een thermoplast en kan in theorie worden gerecycled. Recycling van TPR wordt echter niet vaak gedaan, omdat recycling van materialen die spaarzaam worden gebruikt, niet commercieel haalbaar is. Aan de andere kant is er een brede lijst met kunststoffen die vaker worden gebruikt en gerecycled, zoals polyethyleen, en dit zorgt ervoor dat TPR de positie inneemt van minder praktische toepassingen van recycling.

TPR versus PVC: kostenoverwegingen.

Wat betreft de kostenfactor is TPR relatief duurder dan PVC, maar dit hangt af van de geproduceerde hoeveelheden. Met behulp van de gegevens kan worden geschat dat de jaarlijkse productie van het bedrijf ongeveer 44,3 miljoen metrische tonnen, PVC wordt beschouwd als een van de goedkoopste plastic materialen kost ongeveer $1.389 per ton. Aan de andere kant kan TPR zo weinig kosten als $1.470/metrische ton tot $2.250/metrische ton omdat TPR veel meer een speciale chemische stof is met veel lagere productiesnelheden.

Conclusie: voordelen wegen zwaarder dan uitdagingen

Het is algemeen bekend dat op TPR gebaseerde materialen voor talloze toepassingen in verschillende vakgebieden zijn gebruikt en dat het economisch is. In deze context is het mogelijk om te stellen dat TPR waarschijnlijk een realistische optie zal blijven naarmate technologieën en materiaalkunde zich verder ontwikkelen.

In de toekomst zal TPR naar verwachting relevant blijven in productcategorieën als keukengerei, auto-onderdelen en medische apparaten. Verder onderzoek kan leiden tot nieuwe formuleringen van TPR die de sterkte, duurzaamheid en kosteneffectiviteit verbeteren, wat ze nog aantrekkelijker zou moeten maken voor fabrikanten.

Naast de verbeterde formuleringen kunnen de ontwikkelingen in de productieprocessen leiden tot hogere productiesnelheden van TPR-materialen. Dit zou niet alleen de kosten verlagen, maar ook de levertijd voor de klanten verkorten, wat een verbetering in hun tevredenheidsniveaus oplevert.

Verder kunnen er in de toekomst, naarmate de technologie vordert, nieuwe en creatieve toepassingen van TPR ontstaan. TPR kan bijvoorbeeld worden toegepast op 3D-printen of worden gebruikt als lichtgewicht vervanging voor metalen in industriële apparatuur. Kijkend naar de toekomst van TPR-materialen, flexibiliteit en economie zullen naar verwachting de belangrijkste ontwikkelingen zijn in een breed scala aan industriële toepassingen.