При выборе типа материала для определенного применения важно различать термопластичные эластомеры (TPE) и термопластичные полиуретаны (TPU). Оба эти материала являются универсальными полимерами и обладают рядом особых характеристик. Они позволяют применять их во многих областях. TPE известны своей гибкостью, готовностью к обработке и низкой стоимостью. Это делает ТПЭ подходящими для тех областей применения, где требуются лишь умеренные характеристики. В отличие от ТПУ, они обладают повышенной прочностью, износостойкостью и химическими свойствами, что позволяет использовать их в сложных областях применения, а также при повышенных требованиях к производительности. Итак, в этой статье мы рассмотрим отличия TPE от TPU, их различия, сходства и свойства.

Что такое ТПЭ?

TPE - это краткая форма Термопластичные эластомеры. Это тип полимера, который обладает свойствами резины и перерабатываемого термопластичного материала. Он такой же гибкий, как резина, но в то же время такой же управляемый, как термопласты. TPE в основном используются в тех областях, где гибкость, прочность, а также простота в изготовлении считаются жизненно важными. Перейти к безопасен ли ТПЭ? чтобы узнать больше о TPE.

Что такое TPU?

Термопластичный полиуретан (TPU) - это термопластичный эластомер с очень высокой упругостью, прочностью, устойчивостью к истиранию, химическим веществам и маслам. ТПУ обладает свойствами как пластиковых, так и эластомерных материалов и демонстрирует выдающиеся характеристики во многих тяжелых условиях эксплуатации. Дошел до безопасен ли TPU чтобы узнать больше о TPU.

Полный процесс производства TPE и TPU?

Давайте обсудим полный процесс производства как TPE, так и TPU.

1. Процесс производства TPE

Ниже приведен пошаговый процесс производства термопластичных эластомеров.

1. Смешивание

В случае с такими ТПЭ, как стирольные блок-сополимеры (SBC), метод производства заключается в соединении полистирола с эластомерными полимерами, например, с полибутадиеном. Композиция нагревается до расплавления, а затем происходит процесс затвердевания для получения конечного продукта.

2. Полимеризация

При образовании ТПЭ пропилен должен вступить в контролируемую реакцию с другими мономерами. Таким образом, можно получить термопластичный эластомер. Этот процесс может быть осуществлен с помощью некоторых методов, включая объемную или растворную полимеризацию.

3. Вулканизация

Что касается производства термопластичных вулканизатов (TPV), то метод, используемый при их формировании, называется динамической вулканизацией. Во время обработки расплава этого термопластичного полимера в него добавляется сшивающий агент, например, сера. Конечным продуктом является смесь, в которой эластомерная часть хотя бы частично сшита. Это помогает улучшить эластичность и механические характеристики материала.

4. Экструзия и формовка

После смешивания или полимеризации ТПЭ необходимо подвергнуть обработке путем экструзии или литья под давлением. Экструзия предполагает использование фильеры для выдавливания непрерывных форм из расплавленного ТПЭ. В то время как литье под давлением осуществляется путем впрыска расплавленного материала в формы для получения изделий нужной формы.

2. Процесс производства ТПУ

Вот пошаговый процесс производства термопластичного полиуретана (TPU).

1. Полимеризация

Для производства ТПУ используются диизоцианаты (например, метилендифенилдиизоцианат или толуолдиизоцианат) и диолы (например, полиэфирные или полиэфирные диолы). Для получения полиуретанового полимера эта реакция осуществляется контролируемым образом.

2. Составление

После полимеризации полимер ТПУ смешивают с наполнителями, такими как пластификаторы, стабилизаторы и красители, чтобы придать ему требуемые характеристики. В этом процессе смешивание расплава осуществляется с помощью экструдера. Хотя на этом этапе могут использоваться и другие методы.

3. Экструзия и литье под давлением

ТПУ, как и любой другой термопластичный эластомер, обрабатывается методом экструзии или литья под давлением. Хотя при переработке ТПУ используются более современные методы по сравнению с ТПО. Экструзия - это процесс, в котором ТПУ продавливается через фильеру и формируется в длинные профили. В то время как литье под давлением - это процесс впрыска ТПУ в форму для изготовления определенных деталей.

4. Каландрирование и литье

Для некоторых применений ТПУ также может быть обработан методом каландрирования, при котором ТПУ превращается в очень тонкие листы путем прокатки или литья. Здесь ТПУ разливается непосредственно в пленки или листы.

Свойства ТПУ

• Гибкость: TPU обеспечивает большую гибкость и эластичность для анализов.
• Прочность: Относится к таким качественным характеристикам, как устойчивость к истиранию, износу и разрыву.
• Химическая стойкость: Хорошо переносит воздействие масел, жиров и химикатов.
• Диапазон температур: Поскольку они могут работать на высоких скоростях, УФ-светодиоды этой конструкции можно использовать в широком температурном диапазоне от -40°C до +80°C.
• Прозрачность: ТПУ можно сделать прозрачным, что может быть выгодно в некоторых случаях.

 Свойства TPE

• Эластичность: Обладает эластичностью, подобной резине.
• Технологичность: Их легко обрабатывать, а также формовать с хорошими характеристиками текучести.
• Гибкость: Обычно обладает умеренной обрабатываемостью, но может быть специально составлен для придания ему низкой или высокой твердости.
• Пригодность к вторичной переработке: Он может быть переработан, что делает его экологически чистым матрасом.
• Экономическая эффективность: Обычно дешевле по сравнению с другими эластомерами.

Характеристики материалов TPE и TPU

1. Материалы TPE: В основе ТПЭ лежат несколько полимеров, например, блок-сополимеры стирола, полиолефины и термопластичные вулканизаты. Для получения желаемых характеристик они регулярно соединяются с такими добавками, как пластификаторы, стабилизаторы, наполнители и красители. Два других компонента - это вспомогательные и специальные добавки, которые также могут быть использованы для улучшения характеристик и обрабатываемости.
2. Материалы TPU: ТПУ производятся из полиэфирных или полиэфирных диолов в сочетании с диизоцианатами. Они содержат пластификаторы, стабилизаторы, наполнители и красители. В то время как другие содержат сшивающие агенты для улучшения характеристик. Функциональные добавки, которые также называют технологическими ресурсами и специальными добавками, предназначены для изменения физических характеристик и эксплуатационных свойств.

В чем разница между TPE и TPU?

Давайте подробно обсудим основные различия между TPE и TPU

1. Химический состав

• TPE: Это общая классификация, в которую входит целый ряд полимеров, подпадающих под эту категорию, включая SBC, TPO и TPV. Они представляют собой полимер, обладающий одновременно эластичностью и термопластичными свойствами. Таким образом, они могут быть как смесями, так и сополимерами.
• TPU: Точнее, они производятся из полиуретанов, которые образуются под действием диизоцианатов и диолов. ТПУ являются примером термопластичных эластомеров, однако они химически отличаются от других термопластичных эластомеров. Кроме того, они изготавливаются из полиуретана.

2. Характеристики материала

• TPE: Обеспечивает мягкость и гибкость изделия. В зависимости от требований, предъявляемых к изделию, TPE может иметь умеренную или высокую эластичность. Благодаря этому они легче поддаются обработке и формовке из-за более низких температур и вязкости.
• TPU: Этот материал отличается превосходной износостойкостью, высокой механической прочностью и химической и масляной стойкостью. TPU не теряет своих характеристик при воздействии низких или высоких температур.

3. Обработка и производство

• TPE: Быстрее разлагается или имеет меньшую вязкость расплава. Он легче обрабатывается и, следовательно, дешевле в производстве. Изделия из TPE в основном подвергаются литью под давлением, экструзии, а также выдувному формованию.
• TPU: Переработка при более высоких температурах и более высокая вязкость расплава делают процесс обработки более сложным. Тем не менее, ТПУ может быть обработан теми же способами, что и популярные тактики, такие как литье под давлением и экструзия.

4. Эксплуатационные свойства

• TPE: Имеет низкую стойкость к истиранию и механическую прочность по сравнению с TPU. Он также может не выдерживать сильных химических воздействий или высоких/низких температур лучше, чем другие типы.
• TPU: Он демонстрирует очень высокую прочность на разрыв, превосходные абразивные характеристики и удовлетворительные результаты при низких и высоких температурах. Он обладает повышенной химической стойкостью и может работать в сложных химических средах.

5. Стоимость и возможность вторичной переработки

• TPE: Обычно дешевле, чем ТПУ, и легче поддается переработке. По сравнению с металлами, стоимость его обработки и материалов обычно ниже. Таким образом, он подходит для большинства применений.
• TPU: Имеет более низкую стоимость, чем TPE, поскольку обладает лучшими эксплуатационными характеристиками. ТПУ сложнее перерабатывать. Это может повлиять на его воздействие на окружающую среду.

6. Приложения

• TPE: Используется в потребительских товарах, автомобилях, уплотнениях, прокладках и медицинских приборах. Его выбирают для применения в тех случаях, когда гибкость и стоимость являются ключевыми требованиями, а не высокая степень долговечности.
• TPU: Распространен в областях, требующих высоких эксплуатационных характеристик, например, при производстве деталей автомобилей, промышленных деталей, подошв спортивной обуви, медицинского оборудования и т.д. Она лучше всего подходит для изделий, требующих или требующих высокой степени истирания, явно химического воздействия и высокой степени упругости.

Характеристика	TPE (термопластичные эластомеры)	TPU (термопластичный полиуретан)
Химический состав	Как правило, они изготавливаются из различных полимеров (например, SBC, TPO, TPV).	Представляет собой композицию полиуретанов (диизоцианаты + диолы)
Характеристики материала	Относительно гибкие, мягкие, могут быть жесткими или гибкими	Обладает высокой износостойкостью, прочностью и химической стойкостью.
Обработка	Довольно легко, требует более низких температур и более простого формования	Он может требовать более высоких температур и более сложной обработки
Эксплуатационные свойства	Как правило, обладают меньшей абразивной и механической прочностью. Кроме того, они обладают ограниченной химической стойкостью	Обладают превосходной износостойкостью, высокой прочностью и устойчивостью к экстремальным температурам.
Стоимость и возможность вторичной переработки	Как правило, дешевле, легче поддается переработке	Имеют более высокую стоимость и сложнее поддаются переработке
Приложения	Широкое применение в потребительских товарах, автомобильных деталях, уплотнениях и медицинских приборах	Широкое применение в промышленных деталях, обуви, автомобильных компонентах и медицинских приборах.

В чем сходство между TPE и TPU?

И TPE, и TPU относятся к семейству термопластов. Поэтому у них много общего. Давайте обсудим эти общие черты подробнее.

• Термопластичная природа: И то, и другое можно использовать и перерабатывать несколько раз, нагревая процесс.
• Эластичные свойства: Они также деформируются, но эти два материала гибкие и возвращают свое первоначальное состояние, как только на них перестает действовать деформирующая сила.
• Методы обработки: Для изготовления обоих материалов используются все три метода обработки: литье под давлением, экструзия и выдувное формование.
• Настраиваемый: Оба материала могут иметь различную твердость, гибкость и прочность в зависимости от технических требований.
• Потребительские товары: Оба они могут применяться в автомобильных компонентах, клинических приборах и бытовой технике.
• Пересекающиеся сценарии использования: Они хорошо подходят для использования в тех случаях, когда требуется гибкость и прочность требуемого изделия.
• Пригодность к вторичной переработке: В большинстве случаев оба материала можно перерабатывать, хотя процесс переработки может быть разным.
• Устойчивость к воздействию окружающей среды: В зависимости от состава они обеспечивают определенную степень защиты от влаги и ультрафиолетового излучения.

Каковы взаимные альтернативы TPE и TPU?

Материал	Описание	Преимущества	Недостатки
Силиконовая резина	Это эластомер с высокой гибкостью и термостойкостью.	Отличная термостойкость и химическая стойкость.	Как правило, дороже и сложнее в обработке.
Резина EPDM	В основном синтетический каучук с хорошей устойчивостью к атмосферным воздействиям и озону.	Обладает высокой прочностью, хорошо подходит для использования на открытом воздухе.	Он обладает меньшей гибкостью, чем TPE и TPU.
Неопрен	Это также синтетический каучук, известный своей гибкостью и устойчивостью к атмосферным воздействиям.	Обладают хорошей химической стойкостью и гибкостью.	Он обладает меньшей прочностью на разрыв и устойчивостью к истиранию.
Витон (FKM)	Это фторэластомер с высокой химической стойкостью.	Обладают превосходной химической и температурной стойкостью.	Имеют высокую стоимость и жесткость.
Полиолефиновые эластомеры (POE)	Гибкий и универсальный материал, похожий на TPE.	Обладает хорошей гибкостью и низкой плотностью.	Он обладает ограниченной химической стойкостью по сравнению с ТПУ.

Каковы преимущества TPE по сравнению с TPU?

1. Экономически эффективно: Обычно производство твердых продуктов требует больших затрат, но в целом их стоимость ниже.
2. Простота обработки: Снижение температуры, при которой обрабатываются изделия, и облегчение формования материала.
3. Гибкость и мягкость: Имеется полный перечень параметров мягкости и гибкости хирургических степлеров.
4. Пригодность к вторичной переработке: Перерабатываемость или возможность повторного использования формы и материала - четвертый критерий, который гласит, что объект должен легко поддаваться переработке или рециклингу.
5. Универсальные формулы: Существует в различных формах, отвечающих специфическим свойствам конкретного применения.

Каковы недостатки TPE по сравнению с TPU?

• Низкая устойчивость к истиранию: Оставляет желать лучшего при использовании в условиях повышенного износа.
• Химическая стойкость: В целом, более восприимчивы к воздействию химических веществ, масел и растворителей.
• Допустимая температура: Снижение производительности при высоких или низких температурах.
• Механическая прочность: Как правило, он имеет более низкие показатели прочности на разрыв и растяжение.

Каковы преимущества TPU по сравнению с TPE?

1. Превосходная стойкость к истиранию: Экстремальный характер износа обеспечивает очень хорошую производительность в тех областях применения, где возможен быстрый износ.
2. Химическая и масляная стойкость: Не разлагается химическими растворителями и другими химическими веществами.
3. Высокая производительность в экстремальных условиях: Устойчивы к высоким и низким температурам как окружающей среды, так и сухого льда.
4. Сильные механические свойства: Превосходная прочность и повышенные ударные свойства.
5. Настраиваемый: Коэффициент твердости и эластичности, варианты.

Каковы недостатки TPU по сравнению с TPE?

• Более высокая стоимость: Как домашний продукт, он будет дороже в производстве, чем традиционные потребительские товары.
• Сложность обработки: Для этого необходимы высокие температуры и специальные приборы или инструменты.
• Проблемы утилизации: Когда дело доходит до переработки, сделать это сложнее по сравнению с TPE.
• Ограниченные формулы: По сравнению с TPE существует меньшее количество типов, что является результатом разработки.

Когда следует выбирать TPE?

• Экономическая эффективность: Если бюджет является проблемой, как в случае с TPE, использование этой формы может быть менее затратным.
• Простая обработка: Для применения в тех случаях, когда требуется легкое формование и сравнительно низкая температура формования.
• Гибкость: При применении резиновых изделий используются элементы, требующие мягкости и гибкости, например, захваты или уплотнители.
• Пригодность к вторичной переработке: При этом производство должно быть экологически безопасным с точки зрения воздействия на окружающую среду и легко поддаваться переработке.
• Общее использование: Это те приложения, которые не требуют от кистей высокой производительности.

Когда выбирать TPU?

• Прочность: Там, где требуется высокий износ и трение, а также высокая абразивность.
• Химическая стойкость: При работе с химическими веществами, маслами или растворителями К лицам, которые должны носить перчатки, относятся те, кто работает с.
• Температурные экстремумы: При высоких температурах и даже при низких температурах также возможно применение.
• Механическая прочность: Если требуется высокая прочность на разрыв и ударная вязкость.
• Особые потребности в производительностиДля удовлетворения таких специфических потребностей в различных построенных средах можно обратиться к таким специализированным свойствам, как

Заключение

В заключение, TPE против TPU, несмотря на сходство, TPE и TPU - это разные материалы со своими особенностями и недостатками в аспектах использования. TPE относительно дешевле, и его обработка также проще по сравнению с другими эластомерами. Это делает его универсальным в использовании. В то же время ТПУ рассчитаны на самые высокие нагрузки и требования к износо-, термо- и химической стойкости. Что касается различий в свойствах ТПЭ и ТПУ, то можно сказать следующее: Превосходство или неполноценность TPE по сравнению с TPU зависит от особых требований к материалу, стоимости и технологических возможностей дальнейшей обработки изделия.

Часто задаваемые вопросы

Q1. В чем заключается основное различие между TPE и TPU?

Наиболее существенное различие заключается в том, что TPU - это особый вид TPE. Однако он обладает более высоким потенциалом в отношении прочности, устойчивости к химическим веществам и растворителям, а также адаптированных температурных сегментов.

Q2. Можно ли перерабатывать ТПУ и ТПЭ?

Переработка TPE и TPU возможна, хотя возможности переработки ограничены по сравнению с другими термопластичными эластомерами.

Да, TPE можно перерабатывать; то же самое относится и к материалам TPU.

Q3. Что из двух материалов дешевле, TPE или TPU? 

TPE имеет немного более низкую стоимость по сравнению с TPU.

Q4. Чем ТПУ отличается от ТПЭ с точки зрения их применения

TPU подходит для тех случаев, когда необходимо усиление, когда материал подвергается воздействию химикатов или агрессивных сред, а также когда материал должен выдерживать высокую температуру.

Q5. Можно ли использовать TPE в регионах с экстремальными климатическими условиями?

У TPE есть и некоторые недостатки. Из-за этого он может быть не таким эффективным, как ТПУ особенно в тяжелых условиях.