TPR TPU

โดยทั่วไปแล้วยาง TPR หรือเทอร์โมพลาสติกเป็นโคพอลิเมอร์ที่ผสานคุณสมบัติของโพลีสไตรีน (PS) และบิวทาดีน (สังเคราะห์) ยาง วัสดุนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อให้ได้รับประโยชน์อย่างมากของยางสังเคราะห์ในขณะที่อนุญาตให้ประมวลผล (และการประมวลผลซ้ำ) ในกระบวนการฉีดขึ้นรูปที่แม่นยำและควบคุมได้มากขึ้น TPR มอบความยืดหยุ่นที่ล้าสมัยความเสถียรทางเคมีความแข็งแรงของแรงกระแทกและการรีไซเคิลในระดับปานกลางด้วยการประมวลผลที่เหมาะสม

TPU หรือ thermoplastic polyurethane เป็นการจำแนกประเภทของโพลียูรีเทนพอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติเช่น: ความยืดหยุ่นความโปร่งใสการสึกหรอความยืดหยุ่นและความต้านทานต่อน้ำมันสูงมาก วัสดุเป็นเทอร์โมพลาสติกที่มีช่วงขององศาของพฤติกรรมอีลาสโตเมอร์ ความแข็งแรงและความยืดหยุ่นสูงของพวกเขามาจากโครงสร้างโซ่พอลิเมอร์ซึ่งประกอบด้วยส่วนที่สลับกันและอ่อนนุ่ม

บทความนี้จะเปรียบเทียบ TPR เทียบกับ TPU เพิ่มเติมแอปพลิเคชันการใช้งานคุณสมบัติทางกายภาพและวัสดุทางเลือก

TPR คืออะไร?
TPR (ยางเทอร์โมพลาสติก) มักจะประกอบด้วยการผสม 23% PS และ 77% butadiene มันถูกเตรียมโดยอิมัลชันพอลิเมอไรเซชันของพอลิเมอร์ที่เป็นส่วนประกอบ กระบวนการนี้ทำให้วัสดุที่แยกออกไม่ได้ซึ่งมีเฟสเทอร์โมเซตและเมทริกซ์แบบกระจายที่เข้มข้นของวัสดุเทอร์โมพลาสติก ผลลัพธ์ที่ได้รับคุณสมบัติจากทั้งสองส่วนประกอบ แต่สามารถประมวลผลได้ด้วยความแม่นยำสูงในอุปกรณ์ฉีดขึ้นรูป สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมดูคำแนะนำของเราเกี่ยวกับยางเทอร์โมพลาสติก

ยางทั่วไปจะถูกสังเคราะห์หรือกลั่นในรูปแบบพอลิเมอร์บางส่วนจากนั้นนำความร้อนมาใช้เพื่อเสร็จสิ้นกระบวนการเชื่อมโยงข้าม ในกรณีของ TPR ส่วนประกอบของบิวทาดีนจะผลิตข้ามการเชื่อมโยงอย่างสมบูรณ์และผลิตเป็นผงละเอียด ส่วนประกอบ PS จะทดแทนการเชื่อมโยงข้ามโดยยึดยางเข้ากับเมทริกซ์พอลิเมอร์ที่แข็งแกร่ง ความยืดหยุ่นเป็นผลมาจากความยืดหยุ่นของส่วนประกอบ butadiene ที่ซึ่งพันธะยางภายในอนุภาคนั้นไม่ยืดหยุ่นเป็นหลัก

TPR ไม่ตรงกับประสิทธิภาพของยางที่มีวัลคาไนซ์ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับการผลิตยางรถยนต์โดยมีโมดูลัสน้ำตาต่ำเกินไป อย่างไรก็ตามโอโซนที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ, การผุกร่อน-และคุณสมบัติที่ทนต่อรังสียูวีของ TPR หมายความว่ามันพบแอปพลิเคชันที่กว้างในหลายภาคผลิตภัณฑ์

TPU คืออะไร?
พอลิเมอร์ TPU ทำจากโครงสร้างบล็อกที่ยาวขึ้น [อ่อนนุ่ม "ภูมิภาคของโพลาไรเซชันต่ำและระยะสั้น [แข็ง" ของโพลาไรเซชันที่สูงขึ้นมาก การเชื่อมโยงโควาเลนต์ระหว่างทั้งสองประเภททำให้โซ่รวมที่ได้รับคุณสมบัติที่ได้รับจากองค์ประกอบโซ่ทั้งสอง โดยการเปลี่ยนน้ำหนักโมเลกุลและอัตราส่วนของส่วนที่เป็นส่วนประกอบคุณสมบัติที่หลากหลายสามารถได้มาในวัสดุที่เหมือนกันทางเคมี (เกือบ) อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของแก้วของทั้งสององค์ประกอบอาจคล้ายกันหรือแตกต่างกันและสามารถเปลี่ยนแปลงทางเคมีได้ว่าสูงขึ้นหรือต่ำลง ปัญหาการประมวลผลเหล่านี้ช่วยให้สามารถผลิตคุณสมบัติความร้อนของตระกูลวัสดุที่เกิดขึ้นได้

โพลาไรเซชันที่สูงขึ้นขององค์ประกอบที่ยากขึ้นทำให้เกิดแรงดึงดูดที่แข็งแกร่งซึ่งทำให้ภูมิภาคผลึกหลอกตั้งอยู่ในเมทริกซ์ที่ยืดหยุ่นสูง ภูมิภาคผลึกหลอกทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบเชื่อมโยงข้ามซึ่งบัญชีสำหรับโมดูลัสที่ยืดหยุ่นสูงของครอบครัวในขณะที่โซ่ที่นุ่มนวลและยาวกว่าจะปานกลางเอฟเฟกต์นี้ช่วยให้ช่วงของความแข็ง/ความยืดหยุ่นที่จะผลิต

เอฟเฟกต์การเชื่อมโยงข้ามนี้จะลดลงเป็นศูนย์เนื่องจากอุณหภูมิการเปลี่ยนกระจกของส่วนประกอบที่แข็งกว่า ครอบครัวทำหน้าที่เป็นกลุ่มวัสดุเทอร์โมพลาสติกที่สามารถประมวลผลได้ในอุปกรณ์ฉีดขึ้นรูปธรรมดา TPU สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยการหลอมละลายและการปฏิรูปแม้ว่าการย่อยสลายของความยาว/ความสมบูรณ์ของห่วงโซ่จะมีความสำคัญในการสร้างใหม่

TPR เทียบกับ TPU: แอปพลิเคชันและการใช้งาน
รายการด้านล่างนี้เป็นอุตสาหกรรมทั่วไปและแอปพลิเคชัน TPR ทั่วไป:

การผลิตอัตโนมัติ: แมวน้ำประตูและหน้าต่าง, ชิ้นส่วนส่ง/ช่วงล่าง, เม็ดมีดบังโคลน, การตกแต่งภายนอกและภายใน, แผงหน้าปัด, AC และท่ออากาศเครื่องยนต์, grommets, สายพานขับ, ท่อของเหลว, พรมปูพื้น, โอริง
การก่อสร้าง: แมวน้ำประตูและหน้าต่าง, ซีลไฮดรอลิก, ซีลท่อประปา
อุตสาหกรรม: แดมเปอร์การสั่นสะเทือน, ท่อ, ท่อร่วม, แมวน้ำ, พุ่มไม้ช่วงล่าง, โช้คอัพ, เยื่อหุ้มหลังคา
ผู้บริโภค: ซีลตู้เย็น, handgrip overmolds, ฝาครอบโทรศัพท์มือถือ, แผงสวิตช์, แดมเปอร์การสั่นสะเทือน
การแพทย์: ท่ออากาศ, แมวน้ำเข็มฉีดยา, หน้ากากหายใจและ plenums, แมวน้ำ, วาล์วและสายสวน
อิเล็กทรอนิกส์: การห่อหุ้ม, ตะกั่วพลังงาน, สายเคเบิลคุณภาพสูง, การป้องกันการช็อกโทรศัพท์มือถือและซีล
อุปกรณ์รองเท้าและกีฬา: ครีบดำน้ำ, ดำน้ำ, หน้ากาก, ด้ามจับสกีเสา, ส่วนประกอบสกีบู๊ตและพื้นรองเท้า
รายการด้านล่างนี้เป็นอุตสาหกรรมทั่วไปและแอปพลิเคชัน TPU ทั่วไป:

ยานยนต์: ชิ้นส่วนภายในยานยนต์ (พื้นผิวที่ดีความทนทานความต้านทานการสึกหรอและต้นทุนต่ำ)
การเกษตร: แท็ก ID สำหรับสัตว์ (ความยืดหยุ่นมากความต้านทานการฉีกขาดและสภาพอากาศและความทนทานต่ออุณหภูมิเหมาะสำหรับการห่อหุ้ม RFID)
ท่อและประปา: ปิดผนึกโปรไฟล์และโอริง, ท่อ, เข็มขัดและท่อ พอลิเมอร์ผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติการหลอมเหลวที่ดีที่สุดความต้านทานต่อการไฮโดรไลซิสที่ดัดแปลงมาสูงโดยไฮดรอลิกและน้ำมันและสารอินทรีย์อื่น ๆ ความต้านทานต่อการบีบอัดที่อุณหภูมิสูงความทนทานสูงความยืดหยุ่นและความต้านทานต่อการฉีกขาด
สิ่งทอ: ใช้สำหรับสายพานลำเลียงสายพานลำเลียงและอุปกรณ์ทางทหาร ตัวเลือกการประมวลผลที่หลากหลายและคุณสมบัติเชิงกลเคมีและความร้อนที่ดี
อุปกรณ์กีฬา: ความยืดหยุ่นอย่างมากความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและอุณหภูมิความโปร่งใสและการทนต่อสิ่งแวดล้อม
มีภาคการตลาดทั่วไปและพื้นที่ผลิตภัณฑ์ทั่วไปที่เห็นได้ชัดซึ่งสามารถใช้วัสดุ TPR หรือ TPU โดยทั่วไปแล้ว commonalities ไม่ได้หมายความถึงการแลกเปลี่ยนกันเนื่องจากแต่ละแอปพลิเคชันมีแนวโน้มที่จะใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่แคบของวัสดุหนึ่งหรืออื่น ตัวอย่างเช่นภาคยานยนต์มีแนวโน้มที่จะใช้ TPRs เพื่อความยืดหยุ่นและคุณสมบัติการผุกร่อนและ TPU เพื่อความยืดหยุ่นความต้านทานการสึกหรอและการใช้งานตามหลักสรีรศาสตร์

TPR เทียบกับ TPU: การรีไซเคิลและความยั่งยืน
วัสดุทั้งสองมาจากแหล่งปิโตรเคมีและความยั่งยืนและการรีไซเคิลข้อมูลรับรองค่อนข้างคล้ายกัน TPU สามารถรีไซเคิลได้สูง ของเสียสามารถแปรรูปกลับมาเป็นวัตถุดิบที่มีคุณภาพสูง แม้ว่ามันจะมีแนวโน้มที่จะเป็นเกรดสองเนื่องจากการสลายตัวทางความร้อน TPU ยังสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและโดยทั่วไปจะพังทลายลงในเงื่อนไขการฝังกลบ/ปุ๋ยหมักนานกว่า 3-5 ปี มันไม่มีสารตกค้างที่เป็นพิษเมื่อมันพัง TPUs ยังมีอยู่อย่างช้าๆและสามารถผลิตได้จากโมโนเมอร์ที่มาจากชีวภาพ

TPR ยังสามารถรีไซเคิลได้สูง แต่เช่นเดียวกับพอลิเมอร์ส่วนใหญ่วัสดุรีไซเคิลนั้นเป็นเกรดสอง พวกเขาเป็นวัสดุที่มีเสถียรภาพซึ่งลดลงอย่างช้าๆในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ วัสดุแหล่งที่มาของโมโนเมอร์ที่ได้จากสาหร่ายสำหรับ TPRs ก็มีอยู่เช่นกัน

TPR เทียบกับ TPU: ค่าใช้จ่าย
TPRs เป็นวัสดุที่มีต้นทุนต่ำมากในช่วง $ 1.60 ถึง $ 2.00 ต่อกิโลกรัม TPU มีราคาแพงกว่าเล็กน้อยที่ $ 2.00 ถึง $ 4.00 ต่อกิโลกรัม

วัสดุทางเลือกสำหรับ TPR และ TPU
สำหรับการใช้การฉีดขึ้นรูปจะมีวัสดุเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์หลากหลายชนิดพร้อมคุณสมบัติและค่าใช้จ่ายที่กว้างเท่ากัน แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะไม่สามารถใช้แทนกันได้ตลอดช่วง แต่ก็มีคุณสมบัติทั่วไปมากมายที่ส่งผลให้ตัวเลือกในขั้นตอนข้อมูลจำเพาะ รายการด้านล่างนี้เป็นวัสดุทางเลือก:

thermoplastic vulcanisates (TPE-V หรือ TPV)
Thermoplastic polyolefins (TPE-O หรือ TPO)
เทอร์โมพลาสติกโคพอลิสเตอร์ (TPE-E, COPE หรือ TEEE)
Thermoplastic Polyether Block Amides (TPE-A)
Copolymers บล็อก Styrenic (TPE-S)
ยางหลอมเหลว (MPR)
ฟลูออโรโพลิเมอร์อีลาสโตเมอร์ (FPE)
เมื่อสวิตช์เปลี่ยนไปใช้พอลิเมอร์เทอร์โมเซตติ้งเป็นตัวเลือกมีตัวเลือกวัสดุเพิ่มเติมดังที่ระบุไว้ด้านล่าง:

ยางธรรมชาติที่มีวัลคาไนซ์ (NR) (น้ำยาง, วัลคาไนซ์เพื่อสร้างยาง Buna)
polyisoprene (IR)
Polychloroprene (CR)
Butadiene Rubber (BR)
ยางไนไตรล์ (Butadiene) (NBR)
ยางเทอร์โมเซ็ทนำคุณสมบัติใหม่และข้อ จำกัด ใหม่มาสู่รายการตัวเลือก อย่างไรก็ตามพวกเขาสามารถบรรลุผลลัพธ์ที่น่าทึ่งเมื่อใดก็ตามที่มีการค้นหาคุณสมบัติเฉพาะและปัญหาการประมวลผลไม่ได้ป้องกันการใช้งาน