ترموپلاستیک الاستومرها (TPE)

TPE ها یک دسته تجاری و کاربردی از مواد پلیمری را تشکیل می دهند. ترموپلاستیک الاستومرها به دلیل خواص فیزیکی مطلوب و فرآیند پذیری عالی، به عنوان جایگزین مواد قدیمی در بسیاری از صنایع به کار گرفته می شوند. TPEها در دهه 1950 میلادی به بازار تجاری معرفی شدند و در مدت زمان کوتاهی به محبوبیت قابل توجهی دست یافتند. TPEها ویژگی های منحصربفردی را به بازار مواد پلیمری ارائه کردند: ترکیبی از مفیدترین خواص لاستیک ها و پلاستیک ها که امکان طراحی طیف وسیع تری از محصولات پلیمری را فراهم می کند.

ترموپلاستیک الاستومرها به عنوان دسته ای از کوپلیمرها و یا ترکیبات پلیمری ( متشکل از پلاستیک و لاستیک) شناخته می شوند که به صورت همزمان از خواص ترموپلاستیک ها ( فرآیندپذیری ) و الاستومرها ( انعطاف پذیری و نرمی ) برخوردار هستند و مواد لاستیکی را قادر می سازند تا همانند ترموپلاستیک ها فرآیند شوند. به طور کلی TPE ها در دمای بالاتر از دمای ذوب خود ویژگی ترموپلاستیک ها و در محدوده دمایی کاربردی خود، ویژگی الاستومری ( بدون نیاز به پخت و ایجاد شبکه ) را نشان می دهند.

TPEها به دو دسته اصلی بلاک کوپلیمرهای تولیدی به وسیله پلیمریزاسیون و آلیاژهای پلیمری که عموما توسط واحد های کامپاندینگ تولید میشوند دسته بندی خواهد شد.

بلاک کوپلیمرها، همچون کوپلیمرهای استایرنی، از توالی متناوب اجزا سخت و نرم (Hard segment -Soft segment ) بلوک های پلاستیک و قسمت های الاستومری تشکیل شده اند. از سوی دیگر، ترکیبات پلیمری و یا آلیاژهای پلیمری ، مخلوط های فیزیکی از پلیمرهای گوناگون هستند که شامل فازهای الاستومری و ترموپلاستیک می باشند که در فرمولاسیون انها انواع فیلر ها و روان کننده ها نیز قابل استفاده است. همانطور که گفته شد، فاز الاستومری خاصیت انعطاف پذیری و ارتجاعی را به TPEها می بخشد در حالی که فاز پلاستیک به TPE ها اجازه می دهد تا با استفاده از روش های تولید معمول همچون قالبگیری تزریقی، اکستروژن و … فرآیند شوند.

برخی از پرکاربردترین انواع ترموپلاستیک الاستومرها (TPE)
– بلاک کوپلیمرهای استایرنی ( Styrenic Block Copolymers ):
این مواد دارای ساختار دو فازی براساس بخش های سخت استایرنی و بخش های نرم بوتادی ان یا ایزوپرن و … می باشند. از جمله این مواد می توان به SBS، SEBS، SIS، SEPS و … اشاره کرد.
به طور کلی از این مواد در صنایع خودروسازی، محصولات مصرفی، تجهیزات پزشکی، چسب ها، درزگیرها و … استفاده می شود.

– Thermoplastic Polyolefins (TPO):
ترکیبی از پلی پروپیلن (PP) و الاستومرهایی همچون لاستیک اتیلن-پروپیلن (EPR) می باشد. TPO ها به علت مقاومت عالی در برابر ضربه و عملکرد خوبشان در دمای پایین به طور گسترده در کاربردهای مرتبط با صنایع خودرو مورد استفاده قرار می گیرند.
همچنین از این مواد در صنایع مرتبط با بسته بندی، لوازم ورزشی، ساختمان سازی، کالاهای مصرفی با دوام و … استفاده می شود.

– Thermoplastic Vulcanizates (TPV):
این مواد ترکیبی از الاستومرهای پخت شده، همچون EPDM و یک ماتریس ترموپلاستیک همچون پلی پروپیلن می باشند. TPV ها از مقاومت در برابر حرارت بالا و دوام خوبی برخوردار می باشند.
به طور کلی از این مواد در صنایع خودرو سازی، ساختمان سازی، بسته بندی، برق و الکترونیک، پزشکی و … استفاده می شود.

– Thermoplastic Polyurethanes (TPU):
TPUها که به دلیل مقاومت بالا در برابر سایش و انعطاف پذیری عالی خود شناخته می شوند، معمولا در صنایع مرتبط با کفش، وسیله های پزشکی و خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرند.
علاوه برا این، از TPU ها در صنایع گوناگونی همچون خودروسازی، لوازم ایمنی، ساختمان سازی، کالاهای مصرفی، بسته بندی و … نیز استفاده می شود.

ویژگی های TPEها
– فرآیندپذیری آسان تر، با حذف مرحله ولکانیزاسیون
– امکان استفاده از تمامی روش های فرآیند ترموپلاستیک ها
– قابلیت Welding
– امکان بازیافت
– رفتار بهینه در دماهای پایین
– مقاومت در برابر ضربه خوب
– مقاومت در برابر خستگی بالا
– خواص الکتریکی خوب
– مقاومت در برابر پارگی و سایش
– رنگ پذیری