Análise comparativa de três materiais elásticos TPEE, TPU e TPV

PEE, TPU e TPV são todos materiais elastômeros, cada um com suas próprias vantagens e escopo de aplicação. A escolha de qual material depende principalmente do ambiente de uso e requisitos de uso. Hoje, vamos apresentar esses três materiais em detalhes.

1. TPEE

Elastômero de poliéster termoplástico (TPEE) é um tipo de copolímero segmentado linear & nbsp; contendo PBT (tereftalato de polibutileno), segmento duro de poliéster (fase cristalina) e segmento macio de poliéster alifático ou poliéter (fase amorfa). TPEE é um elastômero de grau de engenharia de alto desempenho com as vantagens de alta resistência mecânica, boa elasticidade, resistência ao impacto, resistência à fluência, resistência ao frio, resistência à fadiga de flexão, resistência ao óleo, resistência química e erosão solvente, e boa processabilidade, que pode ser processada enchendo, fortalecendo e ligando modificação & nbsp; e  has  foi amplamente utilizado em autopeças, mangueiras hidráulicas, cabos e fios, aparelhos eletrônicos, produtos industriais, artigos de papelaria, materiais biológicos e outros campos.

2. Propriedades físico-químicas de TPEE

(1) Propriedades mecânicas

Ajustando a proporção de segmentos macios e duros, a dureza de TPEE pode ser alterada de Shore D32 para D80, e sua elasticidade e resistência estão entre borracha e plástico. Comparado a outros elastômeros termoplásticos (TPEs), TPEE tem um módulo mais alto do que outros TPEs da mesma dureza em baixa tensão. Quando o módulo é uma condição de projeto importante, o uso de TPEE pode reduzir a área de seção transversal do produto e reduzir a quantidade de material no processo de produção máquina de linha de extrusão .

(2) Resistência à tração

Comparado com elastômeros de poliuretano (TPU), o módulo de compressão e tração de TPEE é muito maior, e if  a mesma parte é feita por & nbsp; TPEE e TPU da mesma dureza, o primeiro pode suportar cargas maiores. Acima da temperatura ambiente, TPEE tem um módulo de flexão alto e é adequado para fazer vigas cantilever ou peças tipo torção, especialmente para peças de alta temperatura. TPEE tem boa flexibilidade de baixa temperatura, e sua resistência de impacto de entalhe de baixa temperatura é melhor do que & nbsp; o de  outros TPEs, e sua resistência ao desgaste é comparável a TPU. TPEE tem excelente resistência à fadiga, combinada com características de alta elasticidade, tornando este material um material ideal sob condições de carga cíclica múltipla. É apropriado para fazer engrenagens, rolos de borracha, acoplamentos flexíveis, correias, etc

(3) Resistência ao calor

TPEE tem excelente resistência ao calor, quanto maior a dureza, melhor a resistência ao calor. A temperatura de uso de TPEE é muito alta,  so it  pode adaptar-se à temperatura de cozimento da linha de produção do automóvel (150 a & nbsp; 160 ℃), e tem pouca perda de propriedades mecânicas em alta temperatura. When  é  usado acima de 120 ° C, a resistência à tração de TPEE é muito maior do que aquela de TPU. Além disso, TPEE também tem excelente resistência a baixas temperaturas. O ponto frágil do TPEE é inferior a -70 ° C, e quanto menor a dureza, melhor a resistência ao frio, e a maioria do TPEE pode ser usada por um longo tempo a -40 ° C. Devido ao seu desempenho equilibrado em altas e baixas temperaturas, TPEE tem uma faixa de temperatura operacional muito ampla e pode ser usada em -70 a 200 ° C.

(4) Resistência química

TPEE tem excelente resistência ao óleo e é resistente à maioria dos meios químicos líquidos polares (tais como ácidos, álcalis, aminas e compostos de glicol) à temperatura ambiente, e sua resistência química aumenta com sua dureza. TPEE tem bom desempenho anti-inchaço e desempenho anti-penetração para a maioria dos solventes orgânicos, combustíveis e gases, e sua permeabilidade ao combustível é de apenas 1/3 a 1/300  da borracha resistente ao óleo, como neopreno, polietileno clorosulfonado e borracha nitrílica.

(5) Resistência às intempéries e resistência ao envelhecimento

TPEE tem excelente estabilidade química sob várias condições externas, como névoa de água, ozônio e atmosfera exterior. Como a maioria dos TPEs, eles se degradarão sob a ação da luz UV, assim em termos de & nbsp; aplicações exteriores ou onde o produto é exposto à luz solar, aditivos de proteção contra luz UV, incluindo preto de carbono e vários pigmentos ou outros materiais de proteção, devem ser adicionados à formulação. O uso combinado de antioxidante fenólico e agente de proteção UV tipo benzotriazol pode efetivamente prevenir o envelhecimento UV.

(6) Alta resiliência

A aplicação do material TPEE à mola pode fazer com que a mola tenha uma longa vida útil, o que pode ajudar o trem a iniciar, acelerar, desacelerar e parar suavemente. Ao contrário das molas metálicas, não enferrujará, deteriorará em condições naturais ou causará rachaduras elásticas e perdas. Comparado com materiais de borracha, tem maior reutilização e mantém boa elasticidade.

(7) Processabilidade

TPEE tem excelente estabilidade de fusão e termoplasticidade suficiente, por isso tem boa processabilidade e pode ser processado por várias tecnologias de processamento termoplástico, tais como extrusão, injeção, moldagem por sopro, moldagem rotacional e fundição por fusão. Em baixas taxas de cisalhamento, a viscosidade do derretimento TPEE é insensível à taxa de cisalhamento, enquanto em altas taxas de cisalhamento, sua viscosidade do derretimento diminui com o aumento da taxa de cisalhamento. Como o derretimento TPEE é muito sensível à temperatura, sua viscosidade do derretimento muda várias vezes a dezenas de vezes dentro da faixa de 10 ° C, então a temperatura deve ser estritamente controlada durante a moldagem.

3. TPU

Elastômero termoplástico de poliuretano (TPU), também conhecido como borracha de poliuretano, pertence a uma classe de materiais poliméricos elásticos contendo mais grupos de uretano (-NHCOO-) na cadeia molecular. É preparado pela interação de diisocianatos de oligoéster com polióis de poliéter ou poliéster com grupos hidroxila terminais e extensores de cadeia de diol  de baixo peso molecular.

TPU é um polímero de bloco. Geralmente, o segmento macio é formado pela cadeia longa flexível do poliol, e o segmento duro é formado pelo diisocianato e pelo extensor da cadeia. Os segmentos duros são dispostos alternadamente de forma ordenada, formando uma unidade cristalina com uma estrutura de repetição, que dota o elastômero de propriedades tais como  alta resistência, rigidez e alto ponto de fusão; os segmentos moles são  dispostos em um arranjo desordenado de curling para formar uma região amorfa, que dota o elastômero de propriedades como  flexibilidade, elasticidade, higroscopicidade e resistência a baixas temperaturas.

A cadeia molecular TPU contém um grande número de grupos de uretano e éter, éster e ureia, que são combinados com fortes ligações de hidrogênio. Formulações de numerosos éteres e ésteres podem dar origem a & nbsp; Variedades TPU com propriedades muito diferentes. Estas características estruturais dão TPU excelente resistência ao desgaste, tenacidade e alta elasticidade, e também é facilmente compatível com outros polímeros.

4. Desempenho de  TPU

(1) A formação e combinação de TPU são diversas e variadas, incluindo tipo de mistura, tipo de fundição e tipo termoplástico. A estrutura química também é relativamente complexa, e as propriedades são diferentes. Por exemplo, o poliéster TPU tem altas propriedades mecânicas e boa resistência ao óleo. Mas a resistência à água é pobre; a resistência à baixa temperatura e resistência à água do poliéter TPU são melhores do que o tipo poliéster, mas a resistência ao óleo e as propriedades mecânicas são piores do que o tipo poliéster. Em geral, todos eles têm boas propriedades físicas abrangentes, e suas propriedades estão entre as da borracha geral e termoplásticos. TPU é geralmente dividido em tipo de mistura, tipo de fundição e tipo termoplástico.

(2) TPU é um copolímero de bloco, e a proporção de composição do segmento duro e do segmento macio determina o desempenho do TPU. O segmento duro tem um efeito especial no módulo, dureza e resistência ao rasgo, enquanto o segmento macio afeta principalmente as propriedades de elasticidade e baixa temperatura do produto. TPU tem excelente maciez e resiliência, variando de muito macio a muito duro, de muito flexível a muito rígido, ou de um tipo hidrofílico que absorve água a um tipo hidrofóbico que repele água. nbsp; Pode manter alta elasticidade dentro de um relativamente largo & nbsp; faixa de dureza (Shore A10 & nbsp; a D75), e tem maior & nbsp; capacidade de carga do que outros elastômeros sob a mesma dureza.

(3) TPU tem excelente resistência ao desgaste, e sua resistência ao desgaste é de 2 a 10 vezes a da borracha natural; o alongamento na ruptura é tão alto quanto 600% a 800%, que é 300% maior do que o da borracha natural.

(4) A resistência ao impacto do TPU é relativamente alta, a densidade é de 1,14 to  1.22g/cm3, e a resistência à tração é de 30 a 65MPa na linha da extrusão do filme do tpu

. Poliéster TPU  é ligeiramente maior do que o tipo & nbsp do poliéster; em termos destas propriedades; o desempenho térmico também é alto, e também pode mostrar sua boa elasticidade macia no & nbsp; utilização a longo prazo  temperatura de -50 to  90℃.& nbsp;

(5) TPU tem boa resistência química, resistência ao óleo, resistência à radiação, resistência ao oxigênio, resistência ao ozônio, resistência à fadiga e resistência à vibração, alta resistência ao calor e baixos custos de moldagem e processamento.

(6) Comparado com materiais metálicos, os produtos TPU têm as vantagens de peso leve, baixo ruído, resistência ao desgaste, baixo custo de processamento e resistência à corrosão; em comparação com plásticos, TPU tem as vantagens de nenhuma fragilidade, memória elástica, resistência ao desgaste, etc.; Comparado com a borracha, TPU tem as vantagens de resistência ao desgaste, resistência ao corte, resistência ao rasgo, alta capacidade de carga, envasamento, derramamento e uma ampla gama de dureza.

(7) TPU tem baixa resistência às intempéries e é propenso ao envelhecimento e degradação sob a luz solar, de modo que antioxidantes e estabilizadores de luz devem ser adicionados durante o processamento.

1. TPV

Vulcanizado termoplástico (referido como TPV), também referido como borracha termoplástica (TPR), mas esta abreviatura é fácil de ser confundida com o