Analiza porównawcza trzech materiałów elastycznych TPEE, TPU i TPV

PEE, TPU i TPV to materiały elastomerowe, z których każdy ma swoje zalety i zakres zastosowania. Wybór materiału zależy głównie od środowiska użytkowania i wymagań użytkowania. Dziś szczegółowo przedstawimy te trzy materiały.

1. TPEE

Termoplastyczny elastomer poliestrowy (TPEE) jest rodzajem liniowego segmentowanego kopolimeru  zawierający PBT (tereftalan polibutylenu), poliestrowy twardy segment (faza krystaliczna) i alifatyczny poliester lub polieterowy (faza amorficzna) miękki segment. TPEE jest wysokowydajnym elastomerem inżynieryjnym o zaletach wysokiej wytrzymałości mechanicznej, dobrej elastyczności, odporności na uderzenia, odporności na pełzanie, odporności na zimno, odporności na zginanie zmęczenie, odporności na olej, odporności chemicznej i erozji rozpuszczalnika oraz dobrej przetwarzalności, które można przetwarzać poprzez napełnianie, wzmacnianie i stopowanie modyfikacji  i  has  Jest szeroko stosowany w częściach samochodowych, wężach hydraulicznych, kablach i przewodach, urządzeniach elektronicznych, produktach przemysłowych, artykułach pisemnych, materiałach biologicznych i innych dziedzinach.

2. Właściwości fizykochemiczne TPEE

(1) Właściwości mechaniczne

Poprzez dostosowanie stosunku miękkich i twardych segmentów twardość TPEE można zmienić z Shore D32 do D80, a jego elastyczność i wytrzymałość znajdują się między gumą a tworzywem sztucznym. W porównaniu do innych elastomerów termoplastycznych (TPE), TPEE ma wyższy moduł niż inne TPE o tej samej twardości przy niskim naprężeniu. Gdy moduł jest ważnym warunkiem projektowym, zastosowanie TPEE może zmniejszyć powierzchnię przekroju poprzecznego produktu i zmniejszyć ilość materiału w procesie produkcyjnym maszyny do wytłaczania .

(2) Wytrzymałość na rozciąganie

W porównaniu z elastomerami poliuretanowymi (TPU), moduł ściskania i rozciągania TPEE jest znacznie wyższy, a jeśli  ta sama część jest wykonana przez  TPEE i TPU o tej samej twardości, pierwsze mogą wytrzymać większe obciążenia. Powyżej temperatury pokojowej TPEE ma wysoki moduł zginania i nadaje się do wytwarzania belek wspornikowych lub części skręconych, zwłaszcza do części wysokotemperaturowych. TPEE ma dobrą elastyczność w niskiej temperaturze, a jego niskotemperaturowa wytrzymałość na uderzenie jest lepsza niż  spółki  inne TPE, a jego odporność na zużycie jest porównywalna do TPU. TPEE ma doskonałą odporność na zmęczenie, w połączeniu z wysoką elastycznością, co sprawia, że materiał ten jest idealnym materiałem w warunkach wielu cyklicznych obciążeń. Nadaje się do wykonywania przekładni, rolek gumowych, elastycznych sprzęg, taśm itp.

(3) Odporność cieplna

TPEE ma doskonałą odporność cieplną, im wyższa twardość, tym lepsza odporność na ciepło. Temperatura użytkowania TPEE jest bardzo wysoka,  więc it  Może dostosować się do temperatury pieczenia linii produkcyjnej samochodów (150 do 160 ℃) i ma niewielką stratę właściwości mechanicznych w wysokiej temperaturze. When  to jest  Stosowana powyżej 120°C, wytrzymałość na rozciąganie TPEE jest znacznie wyższa niż TPU. Ponadto TPEE ma również doskonałą odporność na niskie temperatury. Kruchy punkt TPEE jest niższy niż -70°C, a im niższa twardość, tym lepsza odporność na zimno, a większość TPEE może być stosowana przez długi czas w -40°C. Ze względu na swoją zrównoważoną wydajność w wysokich i niskich temperaturach, TPEE ma bardzo szeroki zakres temperatury roboczej i może być stosowany w temperaturze pokojowej.

(4) Odporność chemiczna

TPEE ma doskonałą odporność na olej i jest odporny na większość polarnych ciekłych mediów chemicznych (takich jak kwasy, zasady, aminy i związki glikolu) w temperaturze pokojowej, a jego odporność chemiczna zwiększa się wraz z twardością. TPEE ma dobrą właściwość antypuchnięcia i właściwość przeciwpenetracyjną dla większości rozpuszczalników organicznych, paliw i gazów, a jego przepuszczalność dla paliwa wynosi tylko 1/3 do 1/300  Z gumy odpornej na olej, takiej jak neopren, polietylen chlorosulfonowany i kauczuk nitrylowy.

(5) Odporność na warunki atmosferyczne i starzenie

TPEE ma doskonałą stabilność chemiczną w różnych warunkach zewnętrznych, takich jak mgła wodna, ozon i atmosfera zewnętrzna. Podobnie jak większość TPE, ulegną degradacji pod działaniem światła UV, więc pod względem  Do preparatu należy dodać dodatki do ochrony światła UV, w tym czarny węgiel i różne pigmenty lub inne materiały ekranujące. Połączone zastosowanie fenolowego antyoksydanta i benzotriazolowego środka osłaniającego UV typu może skutecznie zapobiegać starzeniu się UV.

(6) Wysoka odporność

Zastosowanie materiału TPEE na sprężynę może sprawić, że sprężyna ma długą żywotność, co może pomóc pociągu rozpocząć, przyspieszyć, spowalniać i płynnie zatrzymywać. W przeciwieństwie do metalowych sprężyn, nie zardzewie, nie ulegnie pogorszeniu się w warunkach naturalnych lub powoduje elastycznych pęknięć i strat. W porównaniu z materiałami gumowymi ma większą wielokrotną użyteczność i zachowuje dobrą elastyczność.

(7) Przetwarzalność

TPEE ma doskonałą stabilność topienia i wystarczającą termoplastyczność, dzięki czemu ma dobrą przetwarzalność i może być przetwarzany przez różne technologie przetwarzania termoplastycznego, takie jak wytłaczanie, wtrysk, formowanie dmuchowe, formowanie rotacyjne i odlewanie topienia. Przy niskich szybkościach ścinania lepkość topienia TPEE jest niewrażliwa na szybkość ścinania, podczas gdy przy wysokich szybkościach ścinania lepkość topienia zmniejsza się wraz z rosnącą szybkością ścinania. Ponieważ stopień TPEE jest bardzo wrażliwy na temperaturę, jego lepkość stopu zmienia się kilka razy do dziesiątek razy w zakresie 10°C, więc temperatura powinna być ściśle kontrolowana podczas formowania.

3. TPU

Poliuretanowy elastomer termoplastyczny (TPU), znany również jako guma poliuretanowa, należy do klasy elastycznych materiałów polimerowych zawierających więcej grup uretanowych (-NHCOO-) w łańcuchu cząsteczkowym. Jest on przygotowywany przez interakcję diizocyjanianów oligoestru z poliolemi polieterowymi lub poliestrowymi z końcowymi grupami hydroksylowymi i przedłużaczami łańcucha diolowego  o niskiej masie cząsteczkowej.

TPU to polimer blokowy. Ogólnie rzecz biorąc, miękki segment jest tworzony przez elastyczny długi łańcuch poliolu, a twardy segment jest tworzony przez diizocyjanian i przedłużacz łańcucha. Twarde segmenty są na przemian ułożone w uporządkowany sposób, tworząc krystaliczną jednostkę o powtarzającej się strukturze, która nadaje elastomerowi właściwości takie jak  wysoka wytrzymałość, sztywność i wysoki punkt topnienia; segmenty miękkie są  ułożone w nieuporządkowanym układzie kręcenia w celu utworzenia amorficznego obszaru, który nadaje elastomerowi właściwości takie jak  elastyczność, elastyczność, higroskopijność i odporność na niskie temperatury.

Łańcuch molekularny TPU zawiera dużą liczbę grup uretanowych oraz grup eterowych, estrowych i mocznikowych, które są połączone z silnymi wiązaniami wodorowymi. Formuły z licznych eterów i estrów mogą powodować powstanie. Odmiany TPU o bardzo różnych właściwościach. Te właściwości strukturalne dają TPU doskonałą odporność na zużycie, wytrzymałość i wysoką elastyczność, a także jest łatwo kompatybilny z innymi polimerami.

4. Wydajność  TPU

(1) Tworzenie i połączenie TPU są zróżnicowane i różne, w tym typ mieszania, typ odlewu i typ termoplastyczny. Struktura chemiczna jest również stosunkowo złożona, a właściwości są różne. Na przykład poliester TPU ma wysokie właściwości mechaniczne i dobrą odporność na olej. Ale odporność na wodę jest słaba; Odporność na niską temperaturę i wodoodporność polieteru TPU są lepsze niż typ poliestru, ale odporność na olej i właściwości mechaniczne są gorsze niż typ poliestru. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie mają dobre fizyczne kompleksowe właściwości, a ich właściwości są między właściwościami ogólnej gumy i termoplastycznych. TPU jest ogólnie podzielony na typ mieszania, typ odlewu i typ termoplastyczny.

(2) TPU jest kopolimerem blokowym, a stosunek składu segmentu twardego i segmentu miękkiego determinuje wydajność TPU. Segment twardy ma szczególny wpływ na moduł, twardość i wytrzymałość na rozerwanie, natomiast segment miękki wpływa głównie na elastyczność i właściwości niskiej temperatury produktu. TPU ma doskonałą miękkość i sprężystość, począwszy od bardzo miękkiego do bardzo twardego, od bardzo elastycznego do bardzo sztywnego lub od typu hydrofilowego, który absorbuje wodę do typu hydrofobowego, który odpycha wodę.& nbsp; Może utrzymać wysoką elastyczność w stosunkowo szerokim i szerokim zakresie; Zakres twardości (Shore A10 do D75), i ma wyższy  nośność niż inne elastomery przy tej samej twardości.

(3) TPU ma doskonałą odporność na zużycie, a jego odporność na zużycie wynosi 2–10 razy większa niż w przypadku kauczuku naturalnego; wydłużenie przy pęknięciu jest wysokie od 600% do 800%, które jest 300% wyższe od kauczuku naturalnego.

(4) Wytrzymałość na uderzenie TPU jest stosunkowo wysoka, gęstość wynosi 1.14 do  1.22g/cm3, a wytrzymałość na rozciąganie wynosi 30 do 65MPa w linii do wytłaczania folii tpu . Poliester TPU  jest nieco wyższy niż poliester typu  w odniesieniu do tych właściwości; wydajność termiczna jest również wysoka, a może również wykazać swoją dobrą miękką elastyczność w  długoterminowe stosowanie  temperatura od -50 do  90℃.& nbsp;

(5) TPU ma dobrą odporność chemiczną, odporność na olej, promieniowanie, odporność na tlen, ozon, odporność na zmęczenie i wibracje, wysoką odporność na ciepło oraz niskie koszty formowania i przetwarzania.

(6) W porównaniu z materiałami metalowymi produkty TPU mają zalety lekkiej wagi, niskiej hałasu, odporności na zużycie, niskich kosztów przetwarzania i odporności na korozję; W porównaniu z tworzywami sztucznymi TPU ma zalety braku kruchości, elastycznej pamięci, odporności na zużycie itp.; W porównaniu z gumą TPU ma zalety odporności na zużycie, odporności na cięcie, odporności na rozdarcie, wysokiej nośności, doniczania, lewania i szerokiego zakresu twardości.

(7) TPU ma słabą odporność na warunki atmosferyczne i jest podatny na starzenie się i degradację pod światłem słonecznym, więc podczas przetwarzania należy dodać przeciwutleniacze i stabilizatory światła.

1. TPV

Vulkanizat termoplastyczny (określany jako TPV), określany również jako guma termoplastyczna (TPR), ale ten skrót można łatwo pomylić z o