Загрузка...

Что такое ТПЭ?

ТЭП или ТПЕ – это целый класс материалов, который предназначен для замены силикона, резины, вулканизированных пластиков и т.д. Аббревиатура расшифровывается, как термоэластопласт, или термопластичный эластомер. За границей этот материал обозначается как TPEL, TPE, TE, TR, и в Европе он используется уже давно. Особую популярность завоевал у производителей окон и дверей, так как из него изготавливают высококачественные уплотнители.

ТЭП имеют ряд характеристик, которые присущи и обычным эластичным пластикам:

  • легкость обработки;
  • полная переработка;
  • эластичность;
  • гибкость;
  • низкая остаточная деформация.

Но более всего в Европе, а теперь и в нашей стране, желают использовать ТПЕ из-за его особых свойств:

  • сохранение свойств материалов при низких или высоких температурах;
  • можно создавать продукцию различной прочности;
  • долговечность изготавливаемых материалов, их малая подверженность деформации;
  • устойчивость к химическим соединениям;
  • высокая износостойкость;
  • устойчивость к различным погодным условиям, в том числе и к УФ;
  • простота обработки материала;
  • можно поучить готовое изделие любого цвета, изделия легко окрашиваются;
  • производство изделий из ТЭП получается экономичным.

ТПЕ – это двухфазный материал. Он состоит из эластомера высокой эластичности и жестких термопластичных компонентов – блок-сополимеров.

Схематические блок-сополимеры можно показать как:

  • A*B*A;
  • А*В,

где А – жесткие блоки (полипропилен, полиакрилат, полистирол, полиэтилен),

В – гибкие блоки (полиизопрен, изопрен-стирол, бутадиен-стирол, полибутадиен, этилен-пропилен и т.д.).

Термоэластопласт – это материал, объединяющий в себе свойства резины и пластика. Существует две основные группы и их подгруппы:

  • ТПЕ на основе блок-сополимеров:
    • сополимеры с жесткими аморфными сегментами, ТРЕ-S или стирольные БС;
    • сополимеры с жесткими кристаллическими сегментами (сополиамиды ТРЕ-А, полиуретаны ТРЕ-U, сополиэфиры ТРЕ-Е);
      • не вулканизированная эластомерная фаза ТРЕ-O;
      • динамически-вулканизирована эластомерная фаза ТРЕ-U.
  • ТЭП на основе жестких полимеров или эластомеров.

Переработка

Термоэластопласты(ТЭП) можно перерабатывать как методами, обычными для термопластов (литье под давлением, экструзия), так и методами, характерными для эластомеров — вальцеванием, каландрованием. В отличие от каучуков, ТЭП перерабатываются в резиновые изделия, минуя стадию вулканизации. При этом возможна многократная повторная переработка отходов при изготовлении изделий. Это материал, сочетающий свойства вулканизованных каучуков, при нормальной и низкой температурах, со свойствами термопластов при 120°С-200°С

Традиционная классификация ТПЭ

  • Cтирольные блоксополимеры (TPE-S)
  • Термопластичные вулканизаты (TPV)
  • Термопластиные полиуретаны (TPU)
  • Термопластичные полиолефиновые смеси (TPO)
  • Полиамиды (PEBA)
  • Cополиэфиры (COPE)

О TPE-S

Стирольные блок-сополимеры (ТРЕ-S)
В основе стирольных блок-сополимеров лежат А-В-А блочные структуры, в которых А - это твердая фаза, а В - эластомер. Стирольными блок-сополимерами, предоставляющими возможности практического использования ТРЕ, являются SВS и SЕВS. В данных сополимерах эластомерная фаза В является основным компонентом. Такая структура формируется чешуйчатым расслоением конечных блоков полистирола и средних блоков полидиена/этилен-бутилена, которое является следствием их химической несовместимости. Разделенные жесткие полистирольные участки, внедренные в сплошную эластомерную матрицу, действуют как физические поперечные связи. В процессе производства полистирола эти участки смягчаются и материал становится жидким термопластиком. Обычно SВS и SЕВS сополимеры не используются сами по себе, а только как составляющие части в комбинации с тeрмоэластопластами (такими как РР или РS), пластифицирующим маслом и наполнителем. Это позволяет создать линейку продукции с широким спектром свойств, предназначенных для специального применения. Ненасыщенные (бутадиеновые) средние блоки SВS придают смесям бoльшую восприимчивость к воздействию Озона, ультрафиолета и ограничивают верхний предел температуры их использования. В связи с этим области их применения ограничены, и они в основном используются в обувной промышленности. SЕВS, полученные в результате гидрогенизации средних    блоков ненасыщенного бутадиена, имеют стабильную структуру, что позволяет повысить погодную устойчивость и верхний предел температуры их использования. Смеси, основанные на SЕВS могут использоваться в технических элементах там, где к смесям применяются повышенные требования (бытовая техника, автомобилестроение, фармацевтика, профили, уплотнители....).

Эластомеры/Смеси жестких полимеров

Другой путь получения ТРЕ - механическое смешивание эластомера и термопластичного материала. Если эластомерная фаза невулканизирована, два компонента формируют взаимо-рассеивающую (со-непрерывную) структуру смеси. Если эластомерная фаза вулканизируется в процессе механического смешивания (процесс называется динамической вулканизацией), то получается структура в виде «матрицы островков». Наиболее распространенными невулканизированными смесями являются термопластичные полиолефиновые эластомеры (ТРО). Это смеси сополимерного полипропилена (РРС) и этилен-пропилен-диена (ЕРDМ) или этилен-пропиленовой (ЕРМ) резины. В связи с отсутствием физических поперечных связей, у ТРО ограничены упругое восстановление и остаточная деформация при сжатии, и они используются в основном в дешевых технических устройствах, в   которых  требуются   жесткость   и   гибкость   после   выдержки   при   низкой  температуре (автомобильная  промышленность).  Вулканизированные термопластики  (ТРV),  получаемые путем  динамической вулканизации смесей PP/EPDM-следующая коммерчески-важная продукция. В таких смесях решающим является наличие высокой степени вулканизации и высококачественно-рассеянной эластичной фазы. В смесях ТРV эластичная фаза имеет поперечные связи, в связи с чем у материала значительно повышаются эластичнее свойства (такие как упругое восстановление и остаточная деформация при сжатии), возможность его использования при высоких температурах, а так же, непроницаемость для масел и растворителей. Это позволяет использовать ТРV в тех областях, в которых традиционно применяла вулканизированная резина (автомобилестроение, бытовая техника, строительство, профили, уплотнители...).