TPR TPU

TPR ili termoplastična guma obično je kopolimer koji spaja svojstva polistirena (PS) i butadiena (sintetičke) gume. Ovaj je materijal razvijen tako da pruži velik dio imovinske koristi sintetičke gume, istovremeno omogućavajući obradu (i preradu) u preciznijem i kontroliranom postupku oblikovanja ubrizgavanja. TPR pruža izvanrednu otpornost na umora, kemijsku stabilnost, snagu udara i umjerenu reciklabilnost, s pravom obradom.

TPU ili termoplastični poliuretan je široka klasifikacija poliuretanskih polimera koji dijele svojstva kao što su: elastičnost, transparentnost, otpornost nošenja i vrlo visoka otpornost na ulja. Materijali su termoplastični, s nizom stupnjeva elastomernog ponašanja. Njihova visoka čvrstoća i otpornost izvedeni su iz strukture polimernog lanca koja se sastoji od naizmjeničnih tvrdih i mekih segmenata.

Ovaj će članak dodatno usporediti TPR protiv TPU -a, njihove primjene, upotrebe, fizička svojstva i alternativne materijale.

Što je TPR?
TPR (termoplastična guma) obično se sastoji od miješanja od 23% ps i 77% butadiena. Priprema se emulzijskom polimerizacijom sastavnih polimera. Proces čini nerazdvojni materijal koji sadrži elastomeru, termoset fazu i distribuiranu, krutu matricu termoplastičnog materijala. Rezultat dobiva svojstva iz obje komponente, ali se može obraditi s ekstremnom preciznošću opreme za ubrizgavanje. Za više informacija pogledajte naš vodič o tome što je termoplastična guma.

Tipične gume se sintetiziraju ili rafiniraju u djelomično polimeriziranom obliku, a zatim se primjenjuje toplina za završetak procesa umrežavanja. U slučaju TPR-a, komponenta butadiena proizvodi se potpuno umrežena i proizvedena kao fini prah. PS komponenta zatim zamjenjuje umrežavanje povezujući gumu u jaku polimernu matricu. Fleksibilnost je rezultat elastičnosti komponente butadiena, gdje je gumeno vezanje unutar čestica u osnovi neelastično.

TPR ne odgovara performansama vulkaniziranih guma, tako da nije prikladan za proizvodnju guma, s preniskim modulom suza. Međutim, značajno bolja svojstva TPR-a otporna na ozon, vremenske uvjete i UV znače da pronalazi široku primjenu u mnogim sektorima proizvoda.

Što je TPU?
TPU polimeri izrađeni su od blok struktura s duljim, [mekim "regijama niske polarizacije i kratkim, [tvrdim" presjecima mnogo veće polarizacije. Kovalentne veze između dvije vrste segmenta čine dobro integrirane lance koji dobivaju svojstva iz oba lančana elementa. Promjenom molekularne težine i omjera sastavnih dijelova, širok raspon svojstava može se izvesti u kemijski (gotovo) identičnim materijalima. Temperature stakla dviju komponenti mogu biti slične ili različite, a mogu se kemijski izmijeniti kako bi bile veće ili niže. Ovi problemi s obradom omogućuju proizvodnju niza toplinskih svojstava rezultirajuće materijalne obitelji.

Veća polarizacija tvrđih elemenata izaziva snažnu privlačnost, što inducira pseudokristalne regije, smještene u visoko elastičnoj matrici. Pseudo-kristalne regije ponašaju se kao umrežavajući elementi, koji čine visoki elastični modul obitelji, dok duži, mekši lanci umjereni ovaj učinak, omogućujući proizvodnju raspona tvrdoće/elastičnosti.

Ovaj učinak umrežavanja smanjuje se na nulu kako se premaše temperatura stakla tvrđe komponente. Obitelj se ponaša kao potpuno termoplastična materijalna skupina koja se može obraditi u običnoj opremi za ubrizgavanje. TPU se mogu reciklirati taljenjem i reformiranjem, iako je degradacija duljine/integriteta lanca značajna za ponovno uklanjanje.

TPR vs. TPU: Aplikacije i koristi
U nastavku su navedene tipične industrije i uobičajene TPR aplikacije:

Automatska proizvodnja: brtve vrata i prozora, dijelovi prijenosa/ovjesa, umetci od bokobrana, vanjski i unutarnji oblozi, instrumentne ploče, izmjenični i zračni kanali motora, grom, pogonski pojasevi, cijevi za tekućine, podne prostirke, O-prstenovi.
Konstrukcija: brtve vrata i prozora, hidrauličke brtve, vodovodne brtve.
Industrijska: prigušivači vibracija, cijevi, razvodnici, brtve, grmlje ovjesa, amortizeri, krovne membrane.
Potrošač: brtve hladnjaka, prekrivači ruku, poklopci za mobilne telefone, preklopne ploče, prigušivači vibracija.
Medicinski: zračne cijevi, brtve štrcaljki, maske za disanje i plenumi, brtve, ventile i kateteri.
Elektronika: inkapsulacija, vodovi snage, visokokvalitetni kablovi, zaštita od udara mobilnih telefona i brtve.
Oprema za obuću i sport: ronjenje, ronjenja, maske, skijaške stitske stisak, komponente skijaša i potplata za cipele.
U nastavku su navedene tipične industrije i uobičajene TPU aplikacije:

Automobil: Automobilski unutarnji dijelovi (dobra površinska završna obrada, trajnost, otpornost na habanje; i niski troškovi).
Poljoprivreda: ID oznake za životinje (velika fleksibilnost, otpornost na suze i vremenske uvjete i tolerancija na temperaturu. Izvrsno za inkapsuliranje RFID -a).
Cijevi i vodovod: Profili za brtvljenje i O-prstenovi, cijevi, pojasevi i crijeva. Specijalistički polimeri s optimalnim svojstvima protoka taline, visoki otpornost prilagođene ekstruziji na hidrolizu hidrauličkim i drugim uljima i organima, otpornost na kompresiju na visokim temperaturama, visoku žilavost, fleksibilnost i otpornost na suza.
Tekstil: Koristi se za transportne trake, napuhavanje i vojnu opremu. Širok raspon mogućnosti obrade i dobra mehanička, kemijska i toplinska svojstva.
Sportska oprema: ekstremna fleksibilnost, visoki utjecaj i temperaturni otpor, transparentnost i tolerancija na okoliš.
Postoje zajednički tržišni sektori i naoko uobičajena područja proizvoda koji mogu koristiti ili TPR ili TPU materijale. Općenito, zajedništvo ne podrazumijeva zamjenjivost, jer svaka aplikacija ima tendenciju iskorištavanja uskog svojstva jednog ili drugog materijala. Na primjer, automobilski sektor obično koristi TPRS za ekstremnu fleksibilnost i vremenska svojstva, te TPU za otpornost, otpornost na habanje i ergonomske primjene

TPR vs. TPU: Recilabilnost i održivost
Oba materijala izvedena su iz petrokemijskih izvora, a njihova održivost i vjerodajnice za recikliranje su prilično slične. TPU se može vrlo reciklirati; Njegov se otpad može preraditi natrag u visokokvalitetne sirovine. Iako, obično je drugi razred zbog toplinske dekompozicije. TPU je također biorazgradiv i općenito će se razbiti u uvjetima odlagališta/komposta tijekom 3–5 godina. Ne ostavlja toksične ostatke kad se raspadne. TPU-ovi također polako postaju dostupni i mogu se proizvesti od monomera koji se bave bio izvorima.

TPR se također može vrlo reciklirati, ali kao i većina polimera, reciklirani materijal je drugi razred. Oni su stabilni materijali koji se u prirodnom okruženju degradiraju izuzetno sporo. Postaju dostupni i materijali iz izvora monomera koji potiču od algi.

TPR vs. TPU: Trošak
TPR su uglavnom vrlo jeftini materijali, u rasponu od 1,60 do 2,00 dolara po kg. TPU su malo skuplji, od 2,00 do 4,00 USD po kg.

Alternativni materijali TPR i TPU
Za uporabu oblikovanja ubrizgavanja dostupan je širok izbor termoplastičnih elastomernih materijala, s jednako širokim spektrom svojstava i troškova. Iako se oni nisu zamjenjivi u cijelom rasponu, postoje mnoge zajedničke svojstva koja rezultiraju opcijama u fazi specifikacije. U nastavku su neki alternativni materijali:

Termoplastični vulkanizati (TPE-V ili TPV).
Termoplastični poliolefini (TPE-O ili TPO).
Termoplastični kopolisteri (TPE-E, Cope ili TEEE).
Termoplastični polieterski blok amidi (TPE-A).
Styrenski blok kopolimeri (TPE-S).
Guma koja se može poboljšati s tanom (MPR).
Fluoropolimeri elastomeri (FPE).
Kad je prelazak na termoosetiranje polimera opcija, postoji više izbora materijala, kako je navedeno u nastavku:

Vulkanizirana prirodna guma (NR) (lateks, vulkanizirana da formira gumu bunu).
Poliizopren (IR).
Polikloropren (CR).
Guma butadien (BR).
Nitril (butadien) guma (NBR).
Termoset gume donose nova svojstva i nova ograničenja na popis opcija. Oni, međutim, mogu postići izvanredne rezultate kad god se traže određena svojstva i problemi s obradom ne sprječavaju upotrebu.