TPR TPU

TPR hoặc cao su nhiệt dẻo thường là một copolyme hợp nhất các tính chất của cao su polystyrene (PS) và butadien (tổng hợp). Vật liệu này được phát triển để cung cấp nhiều lợi ích tài sản của cao su tổng hợp trong khi cho phép xử lý (và tái xử lý) trong quá trình ép phun chính xác và có thể kiểm soát hơn. TPR cung cấp khả năng phục hồi mệt mỏi vượt trội, ổn định hóa học, sức mạnh tác động và khả năng tái chế vừa phải, với quá trình xử lý phù hợp.

TPU hoặc polyurethane nhiệt dẻo là một phân loại rộng các polyme polyurethane có chung các tính chất như: độ co giãn, độ trong suốt, khả năng phục hồi và khả năng chống dầu rất cao. Các vật liệu là nhựa nhiệt dẻo, với một loạt các mức độ hành vi đàn hồi. Sức mạnh cao và khả năng phục hồi của chúng có nguồn gốc từ cấu trúc chuỗi polymer bao gồm các phân đoạn cứng và mềm xen kẽ.

Bài viết này sẽ tiếp tục so sánh TPR so với TPU, ứng dụng, sử dụng, tính chất vật lý và vật liệu thay thế của chúng.

TPR là gì?
TPR (cao su nhựa nhiệt dẻo) thường bao gồm sự pha trộn 23% PS và 77% butadien. Nó được điều chế bằng cách trùng hợp nhũ tương của các polyme cấu thành. Quá trình này tạo ra một vật liệu không thể tách rời có chứa một pha elastomeric, nhiệt và một ma trận cứng, phân tán của vật liệu nhựa nhiệt dẻo. Kết quả có được các thuộc tính từ cả hai thành phần nhưng có thể được xử lý với độ chính xác cao trong thiết bị ép phun. Để biết thêm thông tin, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về cao su nhựa nhiệt dẻo là gì.

Những chiếc cao su điển hình được tổng hợp hoặc tinh chế ở dạng trùng hợp một phần, và sau đó nhiệt được áp dụng để hoàn thành quá trình liên kết ngang. Trong trường hợp của TPR, thành phần butadien được sản xuất hoàn toàn liên kết chéo và được sản xuất dưới dạng bột mịn. Thành phần PS sau đó thay thế cho liên kết ngang bằng cách liên kết cao su vào một ma trận polymer mạnh. Kết quả linh hoạt từ độ co giãn của thành phần butadien, trong đó liên kết cao su trong hạt về cơ bản là không co giãn.

TPR không phù hợp với hiệu suất của những chiếc cao su lưu hóa, vì vậy nó không phù hợp để sản xuất lốp xe, có mô đun nước mắt quá thấp. Tuy nhiên, các thuộc tính ozone-, phong hóa và khả năng chống UV tốt hơn đáng kể của TPR có nghĩa là nó tìm thấy ứng dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực sản phẩm.

TPU là gì?
Các polyme TPU được làm từ các cấu trúc khối với các vùng phân cực thấp hơn, mềm "và các phần ngắn, [cứng" của phân cực cao hơn nhiều. Các liên kết cộng hóa trị giữa hai loại phân đoạn tạo ra các chuỗi tích hợp tốt có được các thuộc tính từ cả hai phần tử chuỗi. Bằng cách thay đổi trọng lượng phân tử và tỷ lệ của các bộ phận cấu thành, một loạt các tính chất có thể được lấy trong các vật liệu giống hệt nhau về mặt hóa học (gần như). Nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh của hai thành phần có thể tương tự hoặc khác nhau, và chúng có thể được thay đổi về mặt hóa học để cao hơn hoặc thấp hơn. Các vấn đề xử lý này cho phép sản xuất một loạt các tính chất nhiệt của họ vật liệu kết quả.

Sự phân cực cao hơn của các yếu tố cứng hơn gây ra sự hấp dẫn mạnh mẽ, gây ra các vùng giả tinh thể, nằm trong một ma trận rất đàn hồi. Các vùng giả hành tinh thể hoạt động như các yếu tố liên kết ngang, chiếm mô-đun đàn hồi cao của gia đình, trong khi chuỗi dài hơn, mềm hơn vừa phải hiệu ứng này, cho phép tạo ra một phạm vi độ cứng/độ đàn hồi.

Hiệu ứng liên kết ngang này giảm xuống 0 khi nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh của thành phần cứng hơn. Gia đình hoạt động như một nhóm vật liệu nhiệt dẻo hoàn toàn có thể được xử lý trong các thiết bị ép phun thông thường. TPU có thể được tái chế bằng cách tan chảy và cải cách, mặc dù sự xuống cấp về chiều dài/tính toàn vẹn của chuỗi có ý nghĩa trong việc làm lại.

TPR so với TPU: Ứng dụng và Sử dụng
Được liệt kê dưới đây là các ngành công nghiệp điển hình và các ứng dụng TPR phổ biến:

Sản xuất ô tô: con dấu cửa và cửa sổ, bộ phận truyền/hệ thống treo, chèn chắn bùn, trang trí bên ngoài và nội thất, bảng dụng cụ, ống dẫn khí AC và động cơ, grommets, dây đai, ống lỏng, thảm sàn, vòng chữ O.
Xây dựng: con dấu cửa và cửa sổ, niêm phong thủy lực, con dấu ống nước.
Công nghiệp: giảm chấn rung, đường ống, đa tạp, hải cẩu, bụi rậm, giảm xóc, màng mái.
Người tiêu dùng: Phím tủ lạnh, quá trình vượt qua tay cầm, nắp điện thoại di động, bảng chuyển đổi, giảm chấn rung.
Y khoa: Ống không khí, niêm phong ống tiêm, mặt nạ thở và hội nghị, hải cẩu, van và ống thông.
Điện tử: Đóng gói, khách hàng tiềm năng, cáp chất lượng cao, bảo vệ sốc điện thoại di động và con dấu.
Giày dép & Thiết bị thể thao: FLIPPERS LỚN, SNORKELS, MẶT HÀNG, GRIPS COLE-COLE, LIÊN QUAN SKI-BOOT, và đế giày.
Được liệt kê dưới đây là các ngành công nghiệp điển hình và các ứng dụng TPU phổ biến:

Ô tô: Các bộ phận nội thất ô tô (hoàn thiện bề mặt tốt, độ bền, khả năng chịu hao mòn và chi phí thấp).
Nông nghiệp: Thẻ ID cho động vật (tính linh hoạt tuyệt vời, khả năng chống rách và thời tiết, và khả năng chịu nhiệt độ. Tuyệt vời để đóng gói RFID).
Đường ống và hệ thống ống nước: Hồ sơ niêm phong và vòng chữ O, ống, thắt lưng và ống. Các polyme chuyên dụng với các đặc tính dòng chảy tan chảy tối ưu, khả năng chống thủy phân cao phù hợp với thủy phân bằng thủy lực và các loại dầu và chất hữu cơ khác, khả năng chống nén ở nhiệt độ cao, độ bền cao, tính linh hoạt và khả năng chống rách.
Dệt may: Được sử dụng cho băng chuyền, bơm hơi và thiết bị quân sự. Một loạt các tùy chọn xử lý, và tính chất cơ học, hóa học và nhiệt tốt.
Thiết bị thể thao: Tính linh hoạt cực độ, khả năng chịu tác động cao và nhiệt độ, minh bạch và khả năng chịu đựng môi trường.
Có các lĩnh vực thị trường chung và các khu vực sản phẩm phổ biến có thể sử dụng vật liệu TPR hoặc TPU. Nói chung, các điểm chung không ngụ ý khả năng thay thế, vì mỗi ứng dụng có xu hướng khai thác một tính chất hẹp của một hoặc vật liệu khác. Ví dụ, lĩnh vực ô tô có xu hướng sử dụng TPR cho các đặc tính linh hoạt và phong hóa cực kỳ

TPR so với TPU: Khả năng tái chế và bền vững
Cả hai vật liệu đều có nguồn gốc từ các nguồn hóa dầu, và tính bền vững và thông tin tái chế của chúng là khá giống nhau. TPU có khả năng tái chế cao; Chất thải của nó có thể được xử lý trở lại thành nguyên liệu thô chất lượng cao. Mặc dù, nó có xu hướng là cấp hai do phân hủy nhiệt. TPU cũng có khả năng phân hủy sinh học và thường sẽ bị phá vỡ trong các điều kiện bãi rác/phân trộn trong 3 năm5. Nó không để lại dư lượng độc hại khi nó bị hỏng. TPU cũng đang dần trở nên có sẵn và có thể được sản xuất từ ​​các monome có nguồn gốc sinh học.

TPR cũng có thể tái chế cao, nhưng giống như hầu hết các polyme, vật liệu tái chế là cấp hai. Chúng là những vật liệu ổn định làm suy giảm cực kỳ chậm trong môi trường tự nhiên. Vật liệu nguồn monome có nguồn gốc từ Algal cho TPR cũng đang trở nên có sẵn.

TPR so với TPU: Chi phí
TPR thường là vật liệu chi phí rất thấp, trong phạm vi từ $ 1,60 đến $ 2,00 mỗi kg. TPU đắt hơn một chút, ở mức $ 2,00 đến $ 4,00 mỗi kg.

Vật liệu thay thế cho TPR và TPU
Đối với việc sử dụng đúc phun, có nhiều loại vật liệu đàn hồi nhiệt dẻo có sẵn, với một phổ rộng không kém các tính chất và chi phí. Mặc dù những điều này không thể hoán đổi cho nhau trên toàn bộ phạm vi, nhưng có nhiều điểm chung của các thuộc tính dẫn đến các tùy chọn ở giai đoạn đặc điểm kỹ thuật. Được liệt kê dưới đây là một số vật liệu thay thế:

Nhiệt lượng nhiệt dẻo Vulcanisates (TPE-V hoặc TPV).
Polyolefin nhiệt dẻo (TPE-O hoặc TPO).
Các copolyesters nhựa nhiệt dẻo (TPE-E, đối thủ hoặc teee).
Các amit khối polyether nhiệt dẻo (TPE-A).
Copolyme khối styrenic (TPE-S).
Cao su tan chảy (MPR).
Chất đàn hồi fluoropolyme (FPE).
Khi chuyển sang polyme nhiệt là một tùy chọn, có nhiều lựa chọn vật liệu hơn, như được liệt kê dưới đây:

Cao su tự nhiên hóa học (NR) (latex, lưu hóa để tạo thành cao su buna).
Polyisoprene (IR).
Polychloroprene (CR).
Cao su butadien (BR).
Nitrile (butadien) cao su (NBR).
Nước cọ Thermoset mang các thuộc tính mới và các hạn chế mới cho danh sách tùy chọn. Tuy nhiên, họ có thể đạt được kết quả đáng chú ý bất cứ khi nào các thuộc tính cụ thể được tìm kiếm và các vấn đề xử lý không ngăn chặn việc sử dụng.