TPR TPU

TPR veya termoplastik kauçuk tipik olarak polistiren (PS) ve bütadien (sentetik) kauçuğun özelliklerini birleştiren bir kopolimerdir. Bu malzeme, daha hassas ve kontrol edilebilir enjeksiyon kalıplama işleminde işlemeye (ve yeniden işlenmesine) izin verirken sentetik kauçuğun özellik avantajının çoğunu sağlamak için geliştirilmiştir. TPR, doğru işleme ile olağanüstü yorgunluk esnekliği, kimyasal stabilite, darbe gücü ve orta geri dönüşüm sağlar.

TPU veya termoplastik poliüretan, esneklik, şeffaflık, aşınma esnekliği ve yağlara karşı çok yüksek direnç gibi özellikleri paylaşan geniş bir poliüretan polimer sınıflandırmasıdır. Malzemeler, bir dizi elastomerik davranışa sahip termoplastiktir. Yüksek mukavemetleri ve esneklikleri, alternatif sert ve yumuşak segmentlerden oluşan bir polimer zincir yapısından türetilmiştir.

Bu makale ayrıca TPR ile TPU, uygulamaları, kullanımları, fiziksel özellikleri ve alternatif malzemeler karşılaştıracaktır.

TPR nedir?
TPR (termoplastik kauçuk) tipik olarak% 23 PS ve% 77 bütadien karışımından oluşur. Kurucu polimerlerin emülsiyon polimerizasyonu ile hazırlanır. İşlem, elastomerik, termoset faz ve termoplastik malzemenin dağıtılmış, sert bir matrisi içeren ayrılmaz bir malzeme yapar. Sonuç, her iki bileşenden özellikleri elde eder, ancak enjeksiyon kalıplama ekipmanlarında aşırı hassasiyetle işlenebilir. Daha fazla bilgi için termoplastik kauçuğun ne olduğu konusundaki kılavuzumuza bakın.

Tipik kauçuklar sentezlenir veya kısmen polimerize bir formda rafine edilir ve daha sonra çapraz bağlama işlemini bitirmek için ısı uygulanır. TPR durumunda, bütadien bileşeni tamamen çapraz bağlı olarak üretilir ve ince bir toz olarak üretilir. PS bileşeni daha sonra kauçuğu güçlü bir polimer matrisine bağlayarak çapraz bağlamanın yerine geçer. Esneklik, partikül içi kauçuk bağının esasen esnek olmayan olduğu bütadien bileşeninin esnekliğinden kaynaklanır.

TPR, vulkanize kauçukların performansıyla eşleşmez, bu nedenle çok düşük bir gözyaşı modülüne sahip olan lastik üretimi için uygun değildir. Bununla birlikte, TPR'nin önemli ölçüde daha iyi ozon, ayrışma ve UV'ye dayanıklı özellikleri, birçok ürün sektöründe geniş bir uygulama bulduğu anlamına gelir.

TPU nedir?
TPU polimerleri, daha uzun, [yumuşak "düşük polarizasyon bölgeleri ve çok daha yüksek polarizasyonun kısa, sert" bölümlerine sahip blok yapılardan yapılmıştır. İki segment türü arasındaki kovalent bağlantılar, her iki zincir elemanından özellikler elde eden iyi entegre zincirler yapar. Kurucu parçaların moleküler ağırlıklarını ve oranlarını değiştirerek, kimyasal (neredeyse) özdeş malzemelerde çok çeşitli özellikler türetilebilir. İki bileşenin cam geçiş sıcaklıkları benzer veya farklı olabilir ve kimyasal olarak daha yüksek veya daha düşük olacak şekilde değiştirilebilir. Bu işleme sorunları, ortaya çıkan malzeme ailesinin bir dizi termal özellikinin üretilmesine izin verir.

Daha sert elementlerin daha yüksek polarizasyonu, oldukça elastik bir matriste bulunan sahte kristal bölgeleri indükleyen güçlü cazibe yaratır. Sahte kristal bölgeler, ailenin yüksek elastik modülünü açıklayan çapraz bağlama elemanları olarak davranırken, daha uzun, daha yumuşak zincirler bu etkiyi ortadan kaldırarak bir dizi sertlik/elastikiyetin üretilmesine izin verir.

Bu çapraz bağlama etkisi, daha sert bileşenin cam geçiş sıcaklığı aşıldıkça sıfıra düşer. Aile, sıradan enjeksiyon kalıplama ekipmanlarında işlenebilen tamamen termoplastik bir malzeme grubu olarak davranır. TPU'lar erime ve reformla geri dönüştürülebilir, ancak zincir uzunluğundaki/bütünlükteki bozulma, yeniden çözülmede önemlidir.

TPR ve TPU: Uygulamalar ve Kullanımlar
Aşağıda tipik endüstriler ve ortak TPR uygulamaları listelenmiştir:

Otomatik üretim: kapı ve pencere contaları, şanzıman/süspansiyon parçaları, çamurluk ekleri, dış ve iç döşeme, enstrüman panelleri, AC ve motor hava kanalları, grometler, tahrik kayışları, sıvı borular, zemin paspasları, O-rings.
Yapı: Kapı ve pencere contaları, hidrolik contalar, sıhhi tesisat contaları.
Endüstriyel: Titreşim damperleri, borular, manifoldlar, contalar, süspansiyon çalıları, şok emicileri, çatı zarları.
Tüketici: Buzdolabı mühürleri, tutma kalemi, cep telefonu kapakları, anahtar panelleri, titreşim damperleri.
Tıbbi: Hava tüpleri, şırınga contaları, nefes alma maskeleri ve plenumlar, contalar, valfler ve kateterler.
Elektronik: Kapsülleme, güç uçları, yüksek kaliteli kablolar, cep telefonu şok koruması ve contalar.
Ayakkabı ve spor ekipmanları: Dalış paletleri, şnorkeller, maskeler, kayak kutupları, kayak-boot bileşenleri ve ayakkabı tabanları.
Aşağıda tipik endüstriler ve ortak TPU uygulamaları listelenmiştir:

Otomotiv: Otomotiv iç parçaları (iyi yüzey kaplaması, dayanıklılık, aşınma direnci ve düşük maliyet).
Tarım: Hayvanlar için kimlik etiketleri (büyük esneklik, yırtılma ve hava direnci ve sıcaklık toleransı. RFID'yi kapsüllemek için harika).
Boru ve Sıhhi Tesisat: Sızdırmazlık profilleri ve o-rings, tüpler, kayışlar ve hortumlar. Optimal eriyik akış özelliklerine sahip uzman polimerler, hidrolik ve diğer yağlar ve organikler tarafından hidrolize karşı ekstrüzyonla uyarlanmış yüksek direnç, yüksek sıcaklıklarda sıkıştırmaya direnç, yüksek tokluk, esneklik ve yırtılmaya karşı direnç.
Tekstil: Konveyör bantları, şişme ve askeri ekipman için kullanılır. Çok çeşitli işleme seçenekleri ve iyi mekanik, kimyasal ve termal özellikler.
Spor ekipmanı: aşırı esneklik, yüksek etkili ve sıcaklık direnci, şeffaflık ve çevresel tolerans.
TPR veya TPU materyallerini kullanabilen ortak piyasa sektörleri ve görünüşte yaygın ürün alanları vardır. Genel olarak, her uygulama bir veya başka bir materyalin dar bir özelliğini kullanma eğiliminde olduğundan, ortaklıklar birbirine geçebilirlik anlamına gelmez. Örneğin, otomotiv sektörü aşırı esneklik ve ayrışma özellikleri için TPR'leri ve esneklik, aşınma direnci ve ergonomik uygulamalar için TPU'lar kullanma eğilimindedir.

TPR ve TPU: Geri Dönüştürülebilirlik ve Sürdürülebilirlik
Her iki malzeme de petrokimya kaynaklarından türetilmiştir ve sürdürülebilirlik ve geri dönüşüm kimlik bilgileri oldukça benzerdir. TPU oldukça geri dönüştürülebilir; Atıkları yüksek kaliteli hammaddeye geri işlenebilir. Bununla birlikte, termal ayrışma nedeniyle ikinci sınıf olma eğilimindedir. TPU ayrıca biyolojik olarak parçalanabilir ve genellikle 3-5 yıl boyunca düzenli depolama/kompost koşullarında bozulacaktır. Yıkıldığında toksik kalıntı bırakmaz. TPU'lar da yavaş yavaş kullanılabilir hale geliyor ve biyo kaynaklı monomerlerden üretilebilir.

TPR ayrıca oldukça geri dönüştürülebilir, ancak çoğu polimer gibi, geri dönüştürülmüş malzeme ikinci sınıftır. Bunlar, doğal ortamda son derece yavaş bozulan kararlı malzemelerdir. TPR'ler için alg kaynaklı monomer kaynak malzemeleri de mevcut hale geliyor.

TPR ve TPU: Maliyet
TPR'ler genellikle çok düşük maliyetli malzemelerdir, kg başına 1.60 ila 2.00 $ aralığında. TPU'lar biraz daha pahalı, kg başına 2.00 $ ila 4.00 $.

TPR ve TPU'ya alternatif malzemeler
Enjeksiyon kalıplama kullanımı için, eşit derecede geniş bir özellik ve maliyet yelpazesi ile çok çeşitli termoplastik elastomerik malzemeler mevcuttur. Bunlar tüm aralıkta değiştirilemez olmasa da, spesifikasyon aşamasında seçeneklerle sonuçlanan birçok mülk ortaklığı vardır. Aşağıda bazı alternatif materyaller listelenmiştir:

Termoplastik vulkanizatlar (TPE-V veya TPV).
Termoplastik poliolefinler (TPE-O veya TPO).
Termoplastik kopolyesterler (TPE-E, COPE veya TEEE).
Termoplastik polieter blok amidler (TPE-A).
STERRENİK BLOK KOLİYERLER (TPE-S).
Eriyebilir kauçuk (MPR).
Floropolimer Elastomerler (FPE).
Termoset polimerlerine geçiş bir seçenek olduğunda, aşağıda listelendiği gibi daha fazla malzeme seçenekleri vardır:

Vulkanize doğal kauçuk (NR) (lateks, Buna kauçuk oluşturmak için vulkanize).
Poliizopren (IR).
Polikloropren (CR).
Butadiene Kauçuk (BR).
Nitril (Bütadien) Kauçuk (NBR).
Termoset kauçuklar seçenekler listesine yeni özellikler ve yeni kısıtlamalar getirir. Bununla birlikte, belirli özellikler arandığında ve işleme sorunları kullanımı engellemediğinde dikkate değer sonuçlar elde edebilirler.