Материал TPR (Thermo-Plastic-Rubber), также известный как термопластичная резина, представляет собой уникальную категорию материалов, которые сочетают в себе эластичность резины без необходимости вулканизации. Это делает материалы TPR непосредственно перерабатываемыми в различные формы, например, посредством литья под давлением, экструзияи выдувное формование. TPR в первую очередь изготавливается на основе термопластичного стирол-бутадиенового каучука (SBS или SEBS), смешанного со смолами, такими как полипропилен (PP) или полистирол (PS), наполнителями, пластификаторами и другими функциональными добавками для создания модифицированного, мягкого, термопластичного эластомера.
В этой статье мы рассмотрим характеристики, области применения и сравнения TPR и термопластичного эластомера (TPE).
Что такое материал TPR?
TPR в основном состоит из стирол-бутадиен-стирола (SBS), блок-сополимера, синтезированного посредством живой анионной полимеризации. Этот процесс создает полимерную структуру с твердыми кристаллическими областями, которые обеспечивают термопластичные свойства, и мягкими аморфными областями, которые обеспечивают эластомерные качества. TPR сохраняет свою гибкость и прочность при нагревании. Он идеально подходит для применений, требующих высокого сцепления и сложной геометрии, которые требуют термопластичной обработки.
Основные свойства резины TPR
Термопластичная резина (ТПР) обладает рядом важных свойств, которые делают ее предпочтительным выбором в различных областях применения. В следующих таблицах обобщены химические и физические свойства ТПР:
| Объект | Описание |
|---|---|
| Химическая устойчивость | Устойчив к различным химикатам, маслам и растворителям |
| УФ-сопротивление | Сохраняет эффективность при воздействии УФ-излучения |
| Сопротивление воды | Обладает низким водопоглощением. |
| Твердость | Обычно колеблется от 30 до 90 единиц по Шору А. |
| Предел прочности на разрыв | Обычно от 5 до 25 МПа |
| Относительное удлинение при разрыве | Может превышать 300% |
| Диапазон температур | Эффективен от -40°C до +90°C. |
| Плотность | Примерно от 0.9 до 1.2 г/см³ |
| Компрессионный набор | Низкая остаточная деформация при сжатии, обеспечивающая упругость |
| Сопротивление истиранию | Высокая устойчивость к износу и истиранию |
| Модуль упругости при изгибе | Диапазон от 30 до 300 МПа |
| Удельный вес | Обычно около 0.9 - 1.1 |
| Скорость потока расплава | Зависит от формулы, обычно низкая |
| Теплопроводность | Умеренная теплопроводность |
| Электрическая изоляция | Хорошие диэлектрические свойства |
Химическая стойкость TPR
Вот ключевые аспекты его химической стойкости:
| Химический тип | Уровень сопротивления | Комментарии |
|---|---|---|
| Масла | Хорошо | Устойчив к минеральным маслам и смазкам |
| Greases | Хорошо | Хорошо работает с большинством промышленных смазок. |
| Кислоты | Умеренная | В целом устойчив к слабым кислотам. |
| Щелочи | Умеренная | Сопротивление зависит от концентрации |
| Растворители | Хорошая | Ограниченная устойчивость к сильным растворителям |
| углеводороды | Хорошо | Эффективен против различных углеводородов. |
| Спиртное | Хорошая | Сопротивление может варьироваться; см. конкретные марки |
| Эфиры | Не очень | Обычно не рекомендуется для длительного контакта. |
| Амины | Не очень | Ограниченная совместимость; может привести к ухудшению качества |
| Солевые растворы | Хорошо | Стабилен в соленой среде. |
| Моющие средства | Хорошо | Обычно устойчив к бытовым моющим средствам. |
| антифриз | Хорошо | Совместимость с обычными антифризами |
| Чистящие средства | Хорошо | В целом устойчив ко многим чистящим средствам. |
| Гальванические решения | Хорошая | Сопротивление может варьироваться в зависимости от конкретной формулировки. |
| Фенолы | Не очень | Не рекомендуется из-за потенциальной деградации |
Как производится резина TPR?
TPR (термопластичная резина) производится в виде пластиковых гранул, которые могут быть использованы в различных методах обработки расплава. Каждый метод имеет уникальные преимущества и области применения, что позволяет создавать разнообразные продукты.
Литье резины под давлением
В этом методе расплавленный TPR впрыскивается в точно сформированную форму под высоким давлением. Эта технология идеально подходит для создания деталей со сложным дизайном и особенностями. Процесс позволяет точно контролировать размеры и качество поверхности конечного продукта. Кроме того, TPR можно формовать на жесткой подложке в процессе, известном как формование, который обычно используется для создания мягких захватов на инструментах и ручках. Формование поверх других материалов сочетает в себе прочность твердых материалов с комфортом TPR, что делает его популярным в потребительских товарах.
Экструзия
При экструзии расплавленный TPR проталкивается через фильеру для создания изделий с непрерывным поперечным сечением, таких как трубы, уплотнения и профили. Процесс экструзии является высокоэффективным, что позволяет производить продукцию в больших объемах и обеспечивать единообразие размеров. Экструдированный TPR можно разрезать на куски определенной длины или раскатывать в листы, что делает его универсальным для различных применений. Этот метод особенно полезен для создания компонентов, требующих единообразных форм и размеров.
Выдувное формование
Выдувное формование включает в себя использование давления воздуха для прижима расплавленного TPR к внутренним стенкам формы. Эта технология обычно используется для создания полых объектов, таких как бутылки и контейнеры, с тонкими стенками. Процесс позволяет эффективно производить легкие компоненты сложной формы, что делает его пригодным для упаковочных приложений. Выдувное формование позволяет производить изделия быстро и экономично, обеспечивая значительную экономию материала по сравнению с другими методами.
каландрирования
Каландрирование — это процесс, при котором расплавленный TPR пропускается через ряд роликов для создания плоских листов. Этот метод часто используется для производства гибких листов, которые могут включать тканевые сердечники для дополнительной прочности. Полученные листы используются в таких областях, как конвейерные ленты, напольные покрытия и защитные покрытия. Каландрирование позволяет точно контролировать толщину и текстуру, что делает его подходящим для продуктов, требующих особой отделки поверхности.
Для чего используется материал TPR?
Материалы TPR находят широкое применение во многих отраслях промышленности благодаря своей универсальности и резиноподобным свойствам. К ним относятся:
- Ежедневные продукты: Такие предметы, как ручки, захваты и уплотнения.
- Продукты для взрослых: Благодаря своей мягкости и гибкости.
- Аппаратные средства: Компоненты, требующие прочности и гибкости.
- Багажные Колеса: Для амортизации и плавного качения.
- Спортивные товары: Ручки и захваты для оборудования.
- Игрушечные товары: Особенно в виде мягких игрушек и игрушек-резинок.
- Автомобильные запчасти: Такие компоненты, как уплотнения и прокладки.
- Медицинские товары: Устройства, требующие гибкости и биосовместимости.
- Провод и кабель: Изоляция и оболочка.
- Электроника и электрика: Компоненты, требующие гибкости и электроизоляции.
- Обувь: Подошвы и другие детали для комфорта и гибкости.
Сравнение с ТПЭ
TPE (термопластичный эластомер) — еще один тип термопластичного эластичного материала, который имеет сходство с TPR, но также имеет определенные отличия.
TPR против TPE: применение и использование
TPR широко используется в приложениях, где требуется гибкость, долговечность и сопротивление скольжению. Некоторые типичные приложения перечислены ниже:
- Подошвы обуви
- Игрушки для собак
- протекторы шин
- Прокладки
- Ручки для спортивных товаров
- Электроизоляционные компоненты
TPE также используется в различных приложениях, особенно там, где эластичность и производительность имеют решающее значение. Некоторые типичные приложения перечислены ниже:
- Автомобильные уплотнения и прокладки
- Мягкие на ощупь поверхности для бытовой электроники
- Медицинские приборы, требующие стерилизации
- Товары для дома, такие как кухонные принадлежности и зубные щетки
- Промышленные шланги и трубки
- Конвейерные ленты
Оба материала, TPR и TPE, обладают уникальными преимуществами, что делает их пригодными для различных применений в различных отраслях. Понимание их конкретных применений помогает производителям выбирать правильный материал для своих нужд.
TPR против TPE: Физические свойства
В таблице 1 ниже перечислены механические, термические и электрические свойства TPR и TPE:
Таблица 1: Физические свойства TPR и TPE
| НЕДВИЖИМОСТИ | Термопластичная резина (TPR) | Термопластический эластомер (TPE) |
|---|---|---|
| Прочность на растяжение (МПа) | 2.5 – 25 | 5 – 30 |
| Диапазон температур плавления (°C) | 140-185 | 200 – 250 |
| Ударная вязкость (Изод с надрезом) (Дж/см) | 3 – 6 | 4 – 8 |
| Твердость (по Шору A и D) | 30 - 90 A | 40 - 100 A |
| Модуль упругости (ГПа) | 0.1 – 1.0 | 0.5 – 2.0 |
| Относительное удлинение при разрыве (%) | 300 – 600 | 300 – 700 |
| Сопротивление разрыву (Н/мм) | 10 – 30 | 15 – 40 |
| Диэлектрическая прочность (кВ/мм) | 20 – 30 | 20 – 50 |
И TPR, и TPE предлагают ряд физических свойств, подходящих для различных применений. TPR, как правило, преуспевает в применениях, требующих мягкости и гибкости, в то время как TPE обеспечивает более высокую термостойкость и механические характеристики. Всегда консультируйтесь с поставщиком материалов для получения конкретных данных о свойствах при выборе материалов для конкретных применений.
TPR против TPE: перерабатываемость и устойчивость
Как TPR, так и TPE производятся из нефтяных источников, что вызывает опасения относительно их устойчивости и воздействия на окружающую среду.
TPR — это термопластик, что означает, что его теоретически можно перерабатывать. Однако фактические показатели переработки TPR низкие, в основном из-за проблем с экономичной переработкой материалов малого объема. Как и многие виды пластика, TPR часто оказывается на свалках или загрязняет окружающую среду, что делает его перерабатываемость менее эффективной.
TPE также имеет потенциал для переработки, поскольку он обладает термопластичными характеристиками. TPE иногда может быть переработан обратно в новые продукты, но, как и TPR, его переработка не распространена. Общие показатели переработки TPE остаются низкими, и многие продукты по-прежнему оказываются на свалках.
Оба материала сталкиваются со значительными проблемами в плане возможности вторичной переработки и устойчивости, что подчеркивает важность разработки более совершенных инфраструктур переработки и изучения более устойчивых альтернатив в отрасли.
TPR против TPE: стоимость
Термопластичная резина (TPR) обычно дороже многих распространенных термопластичных эластомеров (TPE). Стоимость TPR обычно колеблется от 1,470 до 2,250 долларов за метрическую тонну, что отражает ее особые свойства и производственные процессы. Для сравнения, цена TPE может сильно различаться, часто составляя от 1,200 до 2,000 долларов за метрическую тонну в зависимости от конкретной формулы и требуемых свойств.
Разница в стоимости зависит от таких факторов, как объем производства, свойства материала и рыночный спрос. При выборе между TPR и TPE производители должны учитывать как требования к производительности, так и бюджетные ограничения, чтобы убедиться, что они выбирают наиболее экономически эффективный вариант для своих приложений.
TPR как материал для литья под давлением
TPR (термопластичная резина) — идеальный материал для литья под давлением благодаря своей гибкости, прочности и простоте обработки. Он позволяет создавать сложные формы и обеспечивает приятные ощущения, похожие на резину, что делает его пригодным для таких изделий, как ручки, уплотнения и игрушки. Устойчивость TPR к износу и химикатам обеспечивает долговечность в таких областях применения, как автомобильные и медицинские приборы.
At бойы, мы предлагаем специализированные услуги литья под давлением поставлять высококачественные компоненты TPR для ваших проектов.
Готовы к своему проекту?
Попробуйте BOYI TECHNOLOGY прямо сейчас!
Загрузите свои 3D-модели или 2D-чертежи, чтобы получить индивидуальную поддержку
Статья написана инженерами из команды BOYI TECHNOLOGY. Фуцюань Чен — профессиональный инженер и технический эксперт с 20-летним опытом работы в сфере быстрого прототипирования, производства металлических и пластиковых деталей.
