TPR TPU

TPR או גומי תרמופלסטי הוא בדרך כלל קופולימר שממזג את תכונותיו של קלקר (PS) וגומי בוטדיאן (סינטטי). חומר זה פותח כדי לספק חלק ניכר מהיתרון של הרכוש של גומי סינטטי תוך מתן אפשרות לעיבוד (ועיבוד מחדש) בתהליך ההזרקה המדויק והניתן לשליטה יותר. TPR מספק חוסן עייפות יוצא מן הכלל, יציבות כימית, חוזק השפעה ומיחזור בינוני, עם העיבוד הנכון.

TPU או Polyurethane Thermoplastic הוא סיווג רחב של פולימרים פוליאוריטן החולקים תכונות כמו: גמישות, שקיפות, חוסן ללבוש ועמידות גבוהה מאוד לשמנים. החומרים הם תרמופלסטיים, עם מגוון דרגות של התנהגות אלסטומרית. חוזקם וחוסן הגבוה שלהם נגזרים ממבנה שרשרת פולימר המורכב מקטעים קשים ורכים לסירוגין.

מאמר זה ישווה עוד יותר את TPR לעומת TPU, יישומים, שימושים, תכונות פיזיות וחומרים אלטרנטיביים שלהם.

מה זה TPR?
TPR (גומי תרמופלסטי) מורכב בדרך כלל ממיזוג של 23% PS ו- 77% בוטדיאן. הוא מוכן על ידי פילמור תחליב של פולימרים מכוננים. התהליך הופך חומר בלתי נפרד המכיל שלב אלסטומרי, תרמוסט ומטריצה ​​מבוזרת ונוקשה של חומר תרמופלסטי. התוצאה שואבת תכונות משני הרכיבים אך ניתן לעבד אותה בדיוק קיצוני בציוד דפוס הזרקה. למידע נוסף, עיין במדריך שלנו לגבי גומי תרמופלסטי.

גומי אופייני מסונתזים או מעודנים בצורה מפולמרית חלקית ואז מוחל חום כדי לסיים את תהליך הקישור החוצה. במקרה של TPR, רכיב הבוטדיאן מיוצר באופן מלא צולב ומיוצר כאבקה עדינה. לאחר מכן, רכיב ה- PS מחליף את הקישור בין קישור על ידי קשירת הגומי למטריצה ​​פולימרית חזקה. הגמישות נובעת מהגמישות של רכיב הבוטדיאן, שם קשירת הגומי התוך-חלקיקים איננה-אלסטית במהותה.

TPR אינו תואם את הביצועים של גומי וולקני, ולכן הוא אינו מתאים לייצור צמיגים, בעל מודול דמעה נמוך מדי. עם זאת, המאפיינים העמידים לאוזון, בליה, ועמידות ל- UV, של TPR, פירושם שהוא מוצא יישום רחב על פני מגזרי מוצרים רבים.

מה זה TPU?
פולימרים TPU עשויים מבני בלוקים עם אזורים ארוכים יותר, רכים "של קיטוב נמוך, וקטעים קצרים, [קשים" של קיטוב גבוה בהרבה. קשרים קוולנטיים בין שני סוגי הקטע מייצרים שרשראות משולבות היטב שמפיקות תכונות משני מרכיבי השרשרת. על ידי שינוי המשקולות המולקולריות והיחס של החלקים המרכיבים, ניתן לגזור מגוון רחב של תכונות בחומרים זהים כימיים (כמעט). טמפרטורות המעבר לזכוכית של שני הרכיבים יכולות להיות דומות או שונות, וניתן לשנותן כימית כדי להיות גבוהות או נמוכות יותר. בעיות עיבוד אלה מאפשרות ייצור של מגוון תכונות תרמיות של המשפחה החומרית המתקבלת.

הקיטוב הגבוה יותר של האלמנטים הקשים יותר גורם למשיכה חזקה, הגורמת לאזורים פסאודו-קריסטליים, הממוקמים במטריצה ​​אלסטית ביותר. האזורים הפסאודו-קריסטליים מתנהגים כאלמנטים מקשרים חוצה, המהווים את המודולוס האלסטי הגבוה של המשפחה, ואילו השרשראות הארוכות והרכות יותר מתווך השפעה זו, ומאפשרות לייצר מגוון של קשיות/גמישות.

אפקט קישור צולב זה פוחת לאפס כאשר חורגת טמפרטורת המעבר לזכוכית של הרכיב הקשה יותר. המשפחה מתנהגת כקבוצת חומרים תרמופלסטית לחלוטין שניתן לעבד בציוד דפוס הזרקה רגיל. ניתן למחזר TPUs על ידי התכה ורפורמה, אם כי ההשפלה באורך השרשרת/שלמות היא משמעותית בעת מחדש מחדש.

TPR לעומת TPU: יישומים ושימושים
להלן הענפים האופייניים ליישומי ה- TPR הנפוצים:

ייצור אוטומטי: חותמות דלתות וחלונות, חלקי הילוכים/מתלה, תוספות פגוש, חיתוך פנים ופנים, לוחות מכשירים, תעלות אוויר של AC ומנוע, גלגנות, חגורות כונן, צינורות נוזלים, מחצלות רצפה, טבעות O.
בנייה: אטמי דלת וחלונות, חותמות הידראוליות, חותמות אינסטלציה.
תעשייתי: שופעי רטט, צינורות, סעפות, כלבי ים, שיחי מתלים, בולמי זעזועים, ממברנות גג.
הצרכן: אטמי מקרר, גידולי יד, כיסויי טלפון נייד, לוחות מתג, שופעי רטט.
רפואי: צינורות אוויר, אטמי מזרק, מסכות נשימה ומליאה, כלבי ים, שסתומים וצנתרים.
אלקטרוניקה: אנקפסולציה, מובילי כוח, כבלים באיכות גבוהה, הגנה על הלם טלפונים ניידים וחותמות.
ציוד הנעלה וספורט: סנפולי צלילה, שנורקלס, מסכות, אחיזות סקי, רכיבי סקי, וסוליות נעליים.
להלן הענפים האופייניים ליישומי TPU הנפוצים:

רכב: חלקי פנים לרכב (גימור משטח טוב, עמידות, עמידות בלאי; ועלות נמוכה).
חקלאות: תגי תעודת זהות לבעלי חיים (גמישות רבה, עמידות לקרוע ומזג האוויר וסובלנות לטמפרטורה. נהדר לעטוף RFID).
צנרת ואינסטלציה: פרופילי חותם וטבעות O, צינורות, חגורות וצינורות. פולימרים מומחים עם תכונות זרימת נמס אופטימליות, עמידות גבוהה המותאמת לשחזור להידרוליזה על ידי שמנים ואורגניקה הידראולית וארגונים אחרים, התנגדות לדחיסה בטמפרטורות גבוהות, קשיחות גבוהה, גמישות ועמידות בפני קרע.
טקסטיל: משמש לחגורות מסוע, מתנפחים וציוד צבאי. מגוון רחב של אפשרויות עיבוד, ותכונות מכניות, כימיות ותרמיות טובות.
ציוד ספורט: גמישות קיצונית, עמידות בפני השפעה גבוהה וטמפרטורה, שקיפות וסובלנות סביבתית.
ישנם מגזרי שוק נפוצים ואזורי מוצר נפוצים לכאורה שיכולים להשתמש בחומרי TPR או TPU. באופן כללי, המשותף אינו מרמז על התערבות, שכן כל יישום נוטה לנצל רכוש צר של חומר כזה או אחר. לדוגמה, ענף הרכב נוטה להשתמש ב- TPRs לצורך גמישות קיצונית ותכונות בליה, ו- TPUs לחוסן, עמידות בלאי ויישומים ארגונומיים

TPR לעומת TPU: מיחזור וקיימות
שני החומרים נגזרים ממקורות פטרוכימיים, ותעודות הקיימות והמיחזור שלהם דומות למדי. TPU ניתן למחזור מאוד; ניתן לעבד את הפסולת שלה בחזרה לחומר גלם באיכות גבוהה. אם כי, זה נוטה להיות כיתה ב 'בגלל פירוק תרמי. TPU גם מתכלה ובדרך כלל יתפרק בתנאי הטמנה/קומפוסט במשך 3-5 שנים. זה לא משאיר שאריות רעילות כאשר הוא נשבר. TPUs גם הופכים לאט לאט וניתן לייצר אותם ממונומרים מקוריים ביו.

TPR ניתן למחזור מאוד, אך כמו רוב הפולימרים, החומר הממוחזר הוא כיתה ב '. מדובר בחומרים יציבים שמשפילים לאט מאוד בסביבה הטבעית. גם חומרי מקור מונומרים הנגזרים מאלגליים עבור TPRs הופכים לזמינים.

TPR לעומת TPU: עלות
TPRs הם בדרך כלל חומרים בעלות נמוכה מאוד, בטווח של 1.60 $ עד 2.00 $ לק"ג. TPUs קצת יותר יקרים, במחיר של 2.00 $ עד 4.00 $ לק"ג.

חומרים אלטרנטיביים ל- TPR ו- TPU
לשימוש בדפוס הזרקה, ניתן להשיג מגוון רחב של חומרים אלסטומריים תרמופלסטיים, עם קשת רחבה לא פחות של תכונות ועלויות. אמנם אלה אינם ניתנים להחלפה בכל הטווח, אך ישנן שכיחות רבה של נכסים המביאים לאפשרויות בשלב המפרט. להלן כמה חומרים אלטרנטיביים:

Vulcanisates תרמופלסטיים (TPE-V או TPV).
פוליולפינים תרמופלסטיים (TPE-O או TPO).
קופוליסטרים תרמופלסטיים (TPE-E, COPE או TEEE).
אמידות בלוק פוליאתר תרמופלסטיות (TPE-A).
קופולימרים בלוקים סטירניים (TPE-S).
גומי הניתן לעיבוד ממיס (MPR).
אלסטומרים פלואורופולימר (FPE).
כאשר מתג לפולימרים תרמוסטיים הוא אפשרות, יש יותר אפשרויות חומריות, כמפורט להלן:

גומי טבעי וולקני (NR) (לטקס, וולקני ליצירת גומי בונה).
Polyisoprene (IR).
פוליכולורופרן (CR).
גומי בוטדיאן (BR).
גומי ניטריל (בוטדיאן) (NBR).
גומי תרמוסטס מביאים נכסים חדשים ומגבלות חדשות לרשימת האפשרויות. עם זאת, הם יכולים להשיג תוצאות מדהימות בכל פעם שמבקשים נכסים ספציפיים ובעיות העיבוד אינן מונעות שימוש.