Termoplastiska elastomerer (TPE) är en klass av polymermaterial som kombinerar gummits elasticitet med termoplasternas bearbetningsfördelar. Baserat på kemisk struktur och prestandaegenskaper kan TPE-material klassificeras i flera huvudtyper. Bland dem är styrenisk TPE (TPS), olefinisk TPE (TPO/TPV) och dien-baserad TPE de mest använda i industriella tillämpningar.
Styren termoplastiska elastomerer (TPS)
Styrenisk TPE, även känd som TPS, är en av de tidigast utvecklade och mest framställda termoplastiska elastomererna. Den är baserad på blocksampolymerer av styren med butadien eller isopren. Det mest representativa materialet är SBS (styren-butadien-styren), vars mekaniska beteende liknar SBR-gummi.
SBS används i stor utsträckning i skor, där det till stor del har ersatt traditionellt gummi. Den används också i stor utsträckning i industriella gummidukar, slangar, tryckkänsliga lim och asfaltmodifiering. SBS-modifierad asfalt förbättrar sprickmotstånd, nötningsbeständighet, anti-halkegenskaper och temperaturstabilitet. Även om SBS är relativt dyrt, säkerställer dess utmärkta kompatibilitet med asfalt en bred marknadsanpassning.
Hydrogenerade kvaliteter som SEBS och SEPS förbättrar avsevärt värmebeständighet, väderbeständighet och åldringsprestanda. Dessa material används i stor utsträckning som slagmodifierare för tekniska plaster som PA och PC, medicinska-material, transparenta elastomerer och väderbeständiga-polymerblandningar. Men traditionella SBS- och SIS-material har begränsad värmebeständighet, vanligtvis under 80 grader.
Olefiniska termoplastiska elastomerer (TPO och TPV)
Olefinisk TPE består huvudsakligen av polypropen (PP) som det hårda segmentet och EPDM-gummi som det mjuka segmentet, allmänt känt som TPO. TPO har en låg densitet (cirka 0,88), utmärkt väderbeständighet, ozonbeständighet och värmebeständighet upp till 100 grader.
Utvecklingen av termoplastiska vulkanisat (TPV) markerade ett stort genombrott. TPV produceras genom dynamisk vulkanisering, där helt tvärbundna gummipartiklar är finfördelade i den termoplastiska matrisen. Denna struktur förbättrar avsevärt kompressionssättning, oljebeständighet och värmeåldringsbeständighet, vilket gör att TPV kan uppnå prestandanivåer jämförbara med CR-gummi.
TPV används ofta i biltätningar, slangar, tråd- och kabelisolering, luftkanaler, packningar och tätningssystem för byggnader och har till stor del ersatt traditionellt gummi i många applikationer. För närvarande står TPO för cirka 80–85 % av förbrukningen av olefinisk TPE, medan TPV representerar 15–20 %, med snabb tillväxttakt.
Diene-baserade termoplastiska elastomerer
Dien-baserad TPE inkluderar huvudsakligen termoplastisk trans-polyisopren (TPI) och termoplastisk polybutadien (TPB). TPI liknar strukturellt naturlig gutta-perka och uppvisar hög kristallinitet, god mekanisk styrka och formminnesegenskaper. Det används i ortopediska apparater, skyddande sportutrustning och specialfilmer.
TPB erbjuder utmärkt transparens, väderbeständighet, elektrisk isolering och kontrollerad nedbrytbarhet. En viktig fördel med dien-baserad TPE är att den kan vulkaniseras, vilket förbättrar värmebeständighet, oljebeständighet och hållbarhet-en förmåga som de flesta TPE-material saknar.