A borracha termoplástica (TPR) é um material excepcional, que reúne as vantagens da borracha e do plástico. Ela também tem as propriedades da borracha e a facilidade de processamento dos plásticos. A TPR faz parte de um grupo conhecido como elastômeros termoplásticos e é amplamente aplicada em vários setores. O público gosta do TPR pela flexibilidade e resistência que ele oferece. Ele também pode ser fabricado por meio de processos como moldagem por injeção e extrusão. Essa versatilidade levou à necessidade do TPR em todos os setores, desde o automotivo até o de produtos de consumo, o que moldou o design e o uso dos produtos.
O que é material TPR? Uma breve visão geral
A borracha termoplástica ou material TPR é uma borracha sintética caracterizada por resistência e elasticidade semelhantes às da borracha e moldabilidade semelhante à do plástico. Geralmente é uma mistura de vários copolímeros, em que o copolímero pode ser plástico e também da categoria de borracha. A TPR é caracterizada pela presença de propriedades termoplásticas e elastoméricas. Outra característica da TPR é que ela amolece e pode ser facilmente reformada quando aquecida sem sofrer transformação química. Essa qualidade é importante em processos de produção, como moldagem por injeção e sopro.
O TPR foi projetado para ser altamente elástico e flexível. Ela não se deteriora mesmo quando esticada ou relaxada várias vezes e pode facilmente recuperar/manter sua forma original. A TPR tem elasticidade semelhante à da borracha, bem como capacidade de processamento fácil, o que a torna compatível com a maioria dos equipamentos de processamento de plástico. A TPR não precisa de condições especiais que são características do processamento tradicional de borracha. Ela é versátil e adequada para ser usada em muitos ambientes diferentes, pois é robusta. Alguns exemplos incluem peças automotivas e solas de sapato em que há necessidade de resistência e desempenho.
Processo de fabricação do material TPR?
A borracha termoplástica (TPR) pode, portanto, ser definida como um elastômero que possui características tanto de plástico quanto de borracha. O principal processo de sua criação é chamado de vulcanização termoplástica ou TPV, que implica a mistura de dois tipos de polímeros. O primeiro componente é geralmente um elastômero que pode ser borracha natural, borracha de estireno-butadieno (SBR), borracha nitrílica (NBR), policloropreno (CR) ou polietileno clorossulfonado (CSM). Esses elastômeros dão à TPR sua característica de borracha, o que faz com que ela seja flexível e resistente.
O segundo componente do processo de fabricação também é um copolímero termoplástico que pode ser EVA ou polipropileno. Esse copolímero facilita a formação e o formato do TPR durante seu processo de produção, aumentando assim sua versatilidade em muitas aplicações. O processo de fabricação envolve a combinação desses dois polímeros por meio de um processo conhecido como extrusão, no qual os polímeros são aquecidos até derreterem e, em seguida, combinados em um único material. Após a mistura, a mistura é resfriada até a temperatura necessária e, em seguida, moldada em formas específicas para uso em projetos específicos.
O processo de síntese de TPR requer o uso de polimerização aniônica viva para desenvolver longas cadeias de monômeros que são significativas na formação de estireno-butadieno-estireno (SBS). Esse processo começa com a escolha de dois monômeros, o butadieno e o estireno, que são colocados em um recipiente de reação junto com um iniciador que aciona o catalisador necessário para a polimerização. O catalisador ajuda a formar cadeias longas e lineares de estireno e butadieno, nas quais o estireno e o butadieno estão ligados linearmente. Essa formação de cadeia prossegue até que se atinja o peso molecular necessário para o material requerido para o próximo processo.
Depois que o polímero é sintetizado com o peso molecular necessário, os componentes da reação são separados por meio de métodos de extração, como destilação a vapor ou filtração. O produto resultante desse processo é o SBS, que é uma borracha sintética que pode ser processada como TPR. Esse material tem boas propriedades, como flexibilidade, dureza, resistência à abrasão e durabilidade, o que o torna adequado para fins de vedação, selagem e isolamento.
O TPR é geralmente produzido a partir de pellets de plástico que são submetidos a vários métodos de processamento de fusão. Esses métodos incluem moldagem por injeção, extrusão e moldagem por sopro. A moldagem por injeção é um processo de injeção de material plástico derretido a alta pressão em um molde que, por sua vez, é resfriado para produzir um objeto sólido com o formato desejado. Essa técnica é especialmente adequada para a criação rápida de peças complexas, permitindo assim a criação de estruturas mais complexas.
A extrusão, por outro lado, é usada para passar o plástico derretido por uma matriz para produzir formas contínuas antes de se solidificar e é ideal para a produção de perfis longos. A moldagem por sopro envolve o uso de parisons aquecidos que são colocados em um molde e inflados para formar artigos ocos, como garrafas. Embora esse método possa ser mais demorado devido à necessidade de usar mais de um molde, ele consome menos energia.
Em geral, todas as técnicas de processamento por fusão têm suas vantagens para uma aplicação específica. As técnicas de processamento por fusão são essenciais para o desenvolvimento de produtos de TPR que atendam às demandas e expectativas dos clientes, o que pode permitir que os fabricantes produzam materiais versáteis e duráveis que podem ser usados em várias aplicações. Com a escolha adequada do processo de fabricação, é possível obter a qualidade e o desempenho corretos dos produtos de TPR.
A borracha termoplástica contém látex?
A borracha termoplástica (TPR) é um material elastomérico sintetizado a partir de uma combinação de polímeros com características semelhantes às da borracha. Mais importante ainda, a TPR não contém látex e, portanto, é adequada para uso por pacientes com alergia ou intolerância ao látex. O TPR é um material totalmente sintético, enquanto o látex é produzido a partir da seiva da seringueira.
Ao selecionar itens de artesanato ou qualquer outro produto, é preciso ter muito cuidado com os itens rotulados como contendo látex ou como hipoalergênicos. Portanto, é preciso sempre ler as especificações do produto para confirmar que se trata de borracha termoplástica e não de outros tipos de borracha com traços de látex. Em caso de dúvida, sempre é possível entrar em contato com o fabricante do produto para obter esclarecimentos.
A borracha termoplástica é repelente à água?
A borracha termoplástica é conhecida por ser muito resistente, flexível e também à prova d'água. Isso a torna ideal para uso na fabricação de calçados e outros itens de vestuário, bem como de produtos que seriam usados ao ar livre. O TPR tem uma característica de resistência à água que permite que os produtos fabricados com esse material resistam à água sem serem afetados negativamente.
A maioria dos fabricantes de calçados usa TPR em sua produção para garantir que os clientes recebam calçados confortáveis, leves e, ao mesmo tempo, à prova d'água. Além disso, o TPR é muito mais barato do que outros materiais sintéticos, como o neoprene, e, ao mesmo tempo, tem um impacto ambiental relativamente baixo, pois o TPR é reciclável e não contém substâncias tóxicas.
Em geral, o material plástico TPR pode ser considerado uma solução estável e eficiente para os compradores que desejam obter produtos de alta qualidade que funcionem bem em tempo chuvoso.
Propriedades básicas da TPR
A borracha termoplástica (TPR) é caracterizada por uma combinação muito boa de elasticidade e resistência mecânica. Ela é versátil e pode ser usada de várias maneiras, permanecendo resistente mesmo sob pressão. A tabela a seguir mostra as propriedades físicas da TPR, indicando sua flexibilidade como material.
| Propriedade | Descrição |
| Flexibilidade | O TPR permanece altamente flexível, o que é importante para usos deformáveis. |
| Faixa de durômetro | Oferece uma ampla gama de níveis de dureza para diferentes necessidades. |
| Resiliência | Excelente para retornar à sua forma original após o alongamento. |
| Resistência ao deslizamento e ao rasgo | Altamente resistente a rasgos e escorregões, perfeito para áreas de alto desgaste, como calçados. |
Propriedades químicas
Devido à sua composição química, o TPR é durável em diferentes ambientes; a funcionalidade e a aparência do produto não são afetadas. As principais características químicas são explicadas abaixo.
| Propriedade | Descrição |
| Resistência química | Resiste a ácidos, álcalis e agentes de limpeza comuns. |
| Resistência aos raios UV e às intempéries | Alta resistência aos raios UV e às condições climáticas adversas. |
| Estabilidade | Mantém sua estrutura e aparência ao longo do tempo. |
TPR vs. TPE: diferença nas propriedades
Enquanto o TPR é mais um material semelhante à borracha, usado principalmente em solas de sapatos e outras aplicações semelhantes, os elastômeros termoplásticos ou TPEs são altamente flexíveis e têm usos mais comuns do que o TPR. O TPR é produzido para ter melhor desempenho nessas condições e, por isso, é mais adequado para aplicações industriais. O TPE é seguro? página, TPE vs TPUe Moldagem por injeção de TPE para saber mais sobre os materiais TPE,
| Propriedades | Borracha termoplástica (TPR) | PVC plastificado (PVC-P) (flexível) | PVC não plastificado (PVC-U) (rígido) |
| Resistência à tração (MPa) | 2.5 | 9.65 | 16.6 |
| Faixa de temperatura de fusão (°C) | 140-185 | 190 | 177 |
| Resistência ao impacto (Izod Notched) (J/cm) | - | 4.45 | 6.62 |
| Dureza (Shore A e D) | 40 A | 75 A | 68.3 D |
| Módulo de elasticidade (GPa) | - | 2.4 | 2.16 |
| Alongamento na ruptura (%) | 550 | 328 | 312 |
| Resistência ao rasgo (N/mm) | 15 | 53.7 | 33.6 |
| Resistência dielétrica (kV/mm) | - | 58.9 | 14-20 |
O TPR é aplicado em aplicações que exigem alto desempenho, principalmente em aplicações expostas a intempéries e produtos químicos. Por outro lado, o TPE é usado em produtos que visam a aumentar o conforto do usuário final.
Aplicações de materiais TPR
A borracha termoplástica ou material plástico TPR é um material multifuncional com desempenho e características físicas que o tornam adequado para várias aplicações nos setores de design e fabricação. O TPR tem flexibilidade, força e excelente resistência a uma variedade de temperaturas, o que lhe confere uma vantagem adicional em relação à maioria dos materiais tradicionais.
Outra vantagem do TPR é que ele não é afetado por óleos, graxas e solventes, o que o torna versátil para uso em vários setores. Além disso, sua versatilidade permite que os fabricantes criem produtos com formas e estilos específicos que atendam a determinadas exigências dos consumidores.
Além disso, o TPR não tem peso, mas tem uma propriedade de isolamento de vibração muito boa. O TPR usado na produção de determinados produtos não só aumenta sua durabilidade, mas também sua resistência a condições ambientais crescentes.
Devido à sua excepcional resistência ao impacto e estabilidade térmica, o TPR é utilizado em vários produtos de uso diário, inclusive:
Eletrônicos de consumo: O TPR é utilizado para revestimentos externos de aparelhos domésticos, como televisores, geladeiras, máquinas de lavar e fornos.
Componentes mecânicos: Rolos e anéis isolantes são algumas das peças que podem ser produzidas com esse material e são amplamente utilizadas em muitos setores de maquinário.
Itens domésticos: O TPR é usado na fabricação de produtos que são facilmente reconhecíveis, como utensílios e copos de plástico, baldes e até toalhas.
Equipamentos médicos: O TPR se aplica a uma ampla gama de dispositivos médicos, como unidades de esterilização, suportes intravenosos e camas hospitalares.
O uso eficaz do material TPR
Para que a TPR beneficie uma organização ao máximo, é importante conhecer os vários usos da TPR. A TPR é mais útil para projetos que precisam ser sustentados e adaptados e que sejam capazes de resistir às mudanças que ocorrem ao longo do tempo.
Moldagem: O TPR é especializado na criação de moldes para diferentes produtos, incluindo peças de automóveis, brinquedos e instrumentos médicos. Devido à sua aplicação em moldagem por injeção, é possível produzir formas complexas e características minuciosas.
Gaxetas: O TPR, em particular, pode ser empregado para desenvolver gaxetas para sistemas HVAC, bem como para carcaças eletrônicas. Sua resistência à abrasão lhe confere a capacidade de vedar a entrada de ar, água ou qualquer outro fluido.
Vedações: Esse material é adequado para a produção de vedações em bombas e válvulas devido à sua resistência a produtos químicos e à sua capacidade de apresentar bom desempenho em alta pressão.
Isolamento: O TPR é usado como isolante de peças elétricas e eletrônicas e, portanto, é ideal para operação em altas temperaturas.
Produção de calçados: Ele também é usado na fabricação de sapatos, botas e sandálias, pois oferece durabilidade e flexibilidade nos calçados e, ao mesmo tempo, conforto e durabilidade.
Medidas a serem adotadas ao usar o TPR para controlar o risco
Ao trabalhar com borracha termoplástica (TPR), algumas medidas de precaução precisam ser tomadas para evitar a ocorrência de acidentes. Aqui estão algumas diretrizes essenciais:
Equipamento de proteção: Ao manusear o TPR, certifique-se de usar luvas e óculos de segurança para evitar o contato da pele e dos olhos com o TPR.
Evite contato direto: Evite qualquer contato do TPR com a pele, os olhos ou a roupa, pois isso pode resultar em erupção cutânea ou alergia.
Precauções quanto ao calor: Também é importante não expor os materiais de TPR ao calor ou a chamas de qualquer tipo para evitar casos de derretimento ou queimadura.
Segurança contra fumaça: Evite inalar quaisquer vapores que possam ser produzidos ao trabalhar com TPR; certifique-se de que o local de trabalho tenha um suprimento adequado de ar fresco.
Manutenção de ferramentas: Certifique-se de que todas as ferramentas utilizadas para cortar, moldar ou perfurar a TPR estejam bem afiadas e bem aterradas para evitar a ocorrência de acidentes.
Gerenciamento de derramamentos: Como mencionado, o TPR é escorregadio, portanto, qualquer material que tenha sido derramado deve ser limpo o mais rápido possível, devido ao perigo de queda.
Descarte adequado: Portanto, a empresa deve seguir as regulamentações locais para garantir que empregue métodos ecologicamente corretos de descarte de resíduos de TPR.
Condições de armazenamento: Para garantir a autenticidade da TPR, armazene-a em uma área fresca e seca para que não seja facilmente afetada pelo calor e pelo fogo.
TPR vs. borracha tradicional: principais diferenças
Ao comparar a borracha termoplástica (TPR) com a borracha tradicional, surgem várias distinções importantes::
Processamento: O material de TPR não requer vulcanização e é fácil de ser processado por várias técnicas, como moldagem por injeção e extrusão. Por outro lado, a borracha convencional, que inclui borracha natural e sintética, requer várias etapas e processos para obter as propriedades necessárias.
Elasticidade e flexibilidade: Ao comparar a TPR com a borracha tradicional, ambas têm um bom grau de elasticidade. Entretanto, a TPR oferece uma extensão controlada de 300-800% e dureza de 20 Shore A a 80 Shore D para as propriedades da borracha convencional.
Durabilidade e desempenho: Entretanto, a resistência à tração é superior a 15 MPa em comparação com a borracha tradicional e, portanto, o material é mais adequado para a aplicação. Normalmente, o TPR tem uma resistência à tração na faixa de 5 a 15 MPa.
Estabilidade térmica: Diferentemente da borracha normal, que tem uma estrutura vulcanizada e, portanto, é mais resistente ao calor, a TPR ainda pode ser usada entre -40°C e 135°C, o que é adequado para o uso normal, mas não tão bom quanto as borrachas especialmente desenvolvidas.
Resistência à abrasão e a produtos químicos: Ambas são resistentes à abrasão, mas a borracha convencional tem resistência química superior, especialmente em situações extremas. A TPR é bastante imune a óleos e solventes, portanto, é adequada para operações normais.
Impacto ambiental: O TPR é reutilizável, pois pode ser reciclado várias vezes sem perda da funcionalidade do produto. A borracha vulcanizada é mais difícil de reciclar em comparação com a borracha normal.
De modo geral, o TPR tem as vantagens de flexibilidade, facilidade de processamento e reciclabilidade, o que o torna adequado para ser usado de várias maneiras. A borracha convencional oferece boa resistência e pode ser usada com alto atrito, embora tenha altos custos de processamento e não seja reciclável. Tudo isso depende da aplicação específica que é necessária nesse caso.
TPR vs. Silicone: Principais diferenças
Por ser um elastômero termoplástico, o TPR é diferente do silicone em termos de composição e características de desempenho. O TPR é bem conhecido por sua alta elasticidade, resistência à abrasão e, comparativamente, é fácil de processar; o silicone, por outro lado, tem alta resistência ao calor e flexibilidade. Embora tanto o TPR quanto o silicone sejam biodegradáveis e não tóxicos, o TPR tem um recurso de reciclagem muito melhor em alguns usos específicos. Essas diferenças os tornam adequados para diversas aplicações em setores que incluem produtos de consumo, automóveis e o setor médico.
Se você quiser saber mais sobre o material de silicone, acesse TPE vs. silicone, O silicone é seguro?e Moldagem por injeção de silicone para saber mais.
Diferenças entre TPR e silicone
| Propriedade | TPR (borracha termoplástica) | Silicone |
| Faixa de dureza | 0A a 70D | Normalmente mais suave, em torno de 20A a 80A |
| Facilidade de processamento | Fácil de processar com métodos termoplásticos | Mais complexo e difícil de moldar |
| Reciclabilidade | Facilmente reciclável e ecologicamente correto | Não reciclável |
| Resistência à temperatura | -40°C a +135°C | -60°C a +250°C |
| Aplicativos | Usado em brinquedos, materiais para calçados e gaxetas | Comum em utensílios de cozinha, dispositivos médicos e vedações |
| Acabamento da superfície | Normalmente brilhante, com uma aparência luminosa | Pode ser liso ou texturizado |
TPR vs. PVC: principais distinções
O PVC é um material derivado do petróleo bruto e é um material não renovável que afeta negativamente o meio ambiente, enquanto o TPR também é derivado do petróleo bruto. Embora o PVC possa ser reciclado sete ou oito vezes, é fato que um número significativo de produtos de PVC se torna uma fonte de poluição para aterros sanitários e oceanos devido aos baixos indicadores de reciclagem no campo da produção de plástico.
O TPR é, de fato, um termoplástico e, em teoria, pode ser reciclado. No entanto, a reciclagem do TPR não é feita com muita frequência, pois a reciclagem de materiais que são usados com pouca frequência não é comercialmente viável. Por outro lado, há uma ampla lista de plásticos que são usados e reciclados com mais frequência, como o polietileno, o que faz com que o TPR ocupe a posição de menos aplicações práticas de reciclagem.
TPR vs. PVC: consideração de custo.
Quanto ao fator custo, o TPR é relativamente mais caro que o PVC, mas isso depende das quantidades fabricadas. Usando os dados, pode-se estimar que a produção anual da empresa é de aproximadamente 44,3 milhões toneladas métricas, o PVC é considerado um dos materiais plásticos mais baratos e custa cerca de $1.389 por tonelada. Por outro lado, o TPR pode custar tão pouco quanto $1.470/tonelada métrica até $2.250/tonelada métrica porque o TPR é um produto químico muito mais especializado, com taxas de produção muito menores.
Conclusão: Os benefícios superam os desafios
É bem sabido que os materiais baseados em TPR têm sido usados para inúmeras aplicações em diferentes campos e são econômicos. Nesse contexto, é possível afirmar que a TPR provavelmente continuará sendo uma opção realista à medida que as tecnologias e a ciência dos materiais evoluírem ainda mais.
No futuro, espera-se que o TPR continue a ser relevante em categorias de produtos como utensílios de cozinha, componentes automotivos e dispositivos médicos. Pesquisas adicionais podem resultar em novas formulações de TPR que melhorem a resistência, a durabilidade e a relação custo-benefício, o que deve torná-las ainda mais atraentes para os fabricantes.
Além das formulações aprimoradas, os avanços nos processos de produção podem levar ao aumento das taxas de produção de materiais de TPR. Isso não apenas reduziria os custos, mas também diminuiria o tempo de entrega para os clientes, melhorando assim seus níveis de satisfação.
Além disso, com o avanço da tecnologia, novos e criativos usos do TPR podem surgir no futuro. Por exemplo, o TPR pode ser aplicado à impressão 3D ou ser usado como um substituto leve para metais em equipamentos industriais. Olhando para o futuro do Materiais TPREspera-se que a flexibilidade e a economia sejam os principais desenvolvimentos em uma ampla gama de aplicações industriais.