Tpr tpu

TPR eller termoplastiskt gummi är vanligtvis en sampolymer som sammanslagar egenskaperna hos polystyren (PS) och butadien (syntetiskt) gummi. Detta material utvecklades för att ge mycket av egenskapens fördel med syntetiskt gummi samtidigt som man tillåter bearbetning (och upparbetning) i den mer exakta och kontrollerbara formsprutningsprocessen. TPR levererar enastående trötthetsmotståndskraft, kemisk stabilitet, slaghållfasthet och måttlig återvinningsbarhet, med rätt bearbetning.

TPU eller termoplastisk polyuretan är en bred klassificering av polyuretanpolymerer som delar egenskaper såsom: elasticitet, transparens, slitens motståndskraft och mycket hög resistens mot oljor. Materialen är termoplast, med en rad grader av elastomeriskt beteende. Deras höga styrka och motståndskraft härrör från en polymerkedjestruktur som består av växlande hårda och mjuka segment.

Den här artikeln kommer vidare att jämföra TPR vs. TPU, deras tillämpningar, användningsområden, fysiska egenskaper och alternativa material.

Vad är TPR?
TPR (termoplastgummi) består vanligtvis av en blandning av 23% PS och 77% butadien. Det framställs genom emulsionspolymerisation av konstituerande polymerer. Processen tillverkar ett oskiljbart material som innehåller en elastomer, termosetfas och en distribuerad, styv matris av termoplastiskt material. Resultatet härstammar egenskaper från båda komponenterna men kan bearbetas med extrem precision i formsprutningsutrustning. Mer information finns i vår guide om vad som är termoplastiskt gummi.

Typiska gummier syntetiseras eller förfinas i en delvis polymeriserad form, och sedan appliceras värme för att avsluta tvärbindningsprocessen. När det gäller TPR tillverkas butadienkomponenten helt tvärbundet och produceras som ett fint pulver. PS-komponenten ersätter sedan tvärbindningen genom att binda gummit i en stark polymermatris. Flexibilitetsresultat från elasticiteten hos butadienkomponenten, där gummibindningen inom partiklar i huvudsak är inelastisk.

TPR matchar inte prestandan hos vulkaniserade gummi, så det är inte lämpligt för däcktillverkning, med för låg tårmodul. Men de betydligt bättre ozon-, väder- och UV-resistenta egenskaperna hos TPR innebär att den hittar en bred tillämpning i många produktsektorer.

Vad är TPU?
TPU -polymerer är gjorda av blockstrukturer med längre, [mjuka "regioner med låg polarisering och korta, [hårda" sektioner av mycket högre polarisering. Kovalenta kopplingar mellan de två segmenttyperna gör välintegrerade kedjor som härstammar egenskaper från båda kedjelementen. Genom att förändra molekylvikterna och förhållandena för de konstituerande delarna kan ett brett spektrum av egenskaper härledas i kemiskt (nästan) identiska material. Glasövergångstemperaturerna för de två komponenterna kan vara liknande eller olika, och de kan kemiskt förändras för att vara högre eller lägre. Dessa bearbetningsfrågor möjliggör produktion av en rad termiska egenskaper hos den resulterande materialfamiljen.

Den högre polarisationen av de hårdare elementen inducerar stark attraktion, vilket inducerar pseudokristallina regioner, belägna i en mycket elastisk matris. De pseudokristallina regionerna uppträder som tvärbindande element, som står för familjens höga elastiska modul, medan de längre, mjukare kedjorna modererar denna effekt, vilket gör att en rad hårdhet/elasticitet kan tillverkas.

Denna tvärbindningseffekt minskar till noll när glasövergångstemperaturen för den hårdare komponenten överskrids. Familjen uppträder som en helt termoplastisk materialgrupp som kan bearbetas i vanlig injektionsgjutningsutrustning. TPU: er kan återvinnas genom att smälta och reformera, även om nedbrytningen i kedjelängd/integritet är betydande vid omrelat.

TPR vs. TPU: Applikationer och användningar
Nedan listas de typiska branscherna och de gemensamma TPR -applikationerna:

Autotillverkning: Dörr- och fönstertätningar, transmissions-/upphängningsdelar, fenderinsatser, yttre och inre trim, instrumentpaneler, AC- och motorluftkanaler, grommets, drivbälten, vätskelör, golvmattor, O-ringar.
Konstruktion: Dörr- och fönstertätningar, hydrauliska tätningar, VVS -tätningar.
Industriella: Vibrationsdämpare, rör, grenrör, tätningar, upphängningsbuskar, stötdämpare, takmembran.
Konsument: Kylskåpssälar, handgrepp övermoldar, mobiltelefonomslag, byte paneler, vibrationsdämpare.
Medicinska: Luftrör, spruttätningar, andningsmasker och plenum, tätningar, ventiler och katetrar.
Elektronik: inkapsling, kraftledningar, kablar av hög kvalitet, skydd av mobiltelefoner och tätningar.
Skodon och sportutrustning: dykande flippor, snorklar, masker, skidolgrepp, skidstickskomponenter och skosulor.
Nedan listas de typiska branscherna och de gemensamma TPU -applikationerna:

Automotive: Automotive Interior Parts (bra ytfinish, hållbarhet, slitmotstånd och låg kostnad).
Jordbruk: ID -taggar för djur (stor flexibilitet, tår- och vädermotstånd och temperaturtolerans. Perfekt för inkapsling av RFID).
Rörledningar och VVS: Tätningsprofiler och O-ringar, rör, bälten och slangar. Specialistpolymerer med optimala smältflödesegenskaper, extruderingsanpassad hög resistens mot hydrolys med hydrauliska och andra oljor och organiska ämnen, resistens mot komprimering vid höga temperaturer, hög seghet, flexibilitet och resistens mot rivning.
Textil: Används för transportband, gummibåtar och militär utrustning. Brett utbud av bearbetningsalternativ och goda mekaniska, kemiska och termiska egenskaper.
Sportutrustning: Extrem flexibilitet, högeffekt och temperaturmotstånd, transparens och miljötolerans.
Det finns gemensamma marknadssektorer och till synes vanliga produktområden som kan använda antingen TPR- eller TPU -material. I allmänhet innebär vanligheten inte utbytbarhet, eftersom varje applikation tenderar att utnyttja en smal egenskap hos ett eller annat material. Till exempel tenderar fordonssektorn att använda TPR för extrem flexibilitet och vädrande egenskaper och TPU: er för motståndskraft, slitmotstånd och ergonomiska tillämpningar

TPR vs. TPU: Återvinningsbarhet och hållbarhet
Båda materialen härstammar från petrokemiska källor, och deras hållbarhet och återvinningsuppgifter är ganska lika. TPU är mycket återvinningsbart; Dess avfall kan bearbetas tillbaka till råmaterial av hög kvalitet. Även om det tenderar att vara andra klass på grund av termisk nedbrytning. TPU är också biologiskt nedbrytbar och kommer i allmänhet att brytas ned i deponi/kompostförhållanden under 3–5 år. Det lämnar inga giftiga rester när det bryts ned. TPU: er blir också långsamt tillgängliga och kan tillverkas av biografer för bioomerer.

TPR är också mycket återvinningsbart, men som de flesta polymerer är det återvunna materialet andra klass. Det är stabila material som försämras extremt långsamt i den naturliga miljön. Alg-härledda monomerkällmaterial för TPR blir också tillgängliga.

TPR vs. TPU: Kostnad
TPR: er är i allmänhet mycket billiga material, i intervallet $ 1,60 till $ 2,00 per kg. TPU: er är lite dyrare, till $ 2,00 till $ 4,00 per kg.

Alternativa material till TPR och TPU
För formsprutningsanvändning finns ett brett utbud av termoplastiska elastomera material tillgängliga, med ett lika brett spektrum av egenskaper och kostnader. Även om dessa inte är utbytbara inom hela sortimentet, finns det många gemensamma egenskaper som resulterar i alternativ i specifikationsstadiet. Nedan listas några alternativa material:

Termoplastiska vulkanier (TPE-V eller TPV).
Termoplastiska polyolefiner (TPE-O eller TPO).
Termoplastiska copolyesters (TPE-E, COPE eller TEEE).
Termoplastiska polyeterblockamider (TPE-A).
Styreniska blocksampolymerer (TPE-S).
Smältbearbetningsbart gummi (MPR).
Fluoropolymerelastomerer (FPE).
När en övergång till termosettingpolymerer är ett alternativ finns det fler materiella val, som anges nedan:

Vulkaniserat naturgummi (NR) (latex, vulkaniserad för att bilda BUNA -gummi).
Polyisopren (IR).
Polykloropren (CR).
Butadiengummi (BR).
Nitril (butadien) gummi (NBR).
Thermoset -gummierna ger nya egenskaper och nya begränsningar till alternativlistan. De kan emellertid uppnå anmärkningsvärda resultat när specifika egenskaper söks och behandlingsproblemen förhindrar inte användning.