الاستومرهای ترموپلاستیک (TPEs) یک کلاس همه کاره از مواد هستند که ویژگیهای ترموپلاستیک و الاستومر را ترکیب میکنند و انعطافپذیری، انعطافپذیری و سهولت پردازش را ارائه میدهند. TPE ها به انتخاب برتر برای طراحان لوازم خانگی و مهندسانی تبدیل شده اند که به دنبال مواد نرم و الاستومری هستند. این مواد به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، کالاهای مصرفی، تجهیزات پزشکی، الکترونیک، تهویه مطبوع و سایر کاربردهای صنعتی استفاده می شوند.
طبقه بندی TPE ها
TPE ها بر اساس ترکیب شیمیایی خود طبقه بندی می شوند: الفین های ترموپلاستیک (TPE-O)، ترکیبات استایرنیک (TPE-S)، ولکانیزه ها (TPE-V)، پلی اورتان های گرمانرم (TPE-U)، کوپلی استرها (COPE) و کوپلی آمیدها (COPA). در بسیاری از موارد، TPE هایی مانند پلی یورتان ها و کوپلی استرها برای کاربرد مورد نظر خود بیش از حد مهندسی شده اند، در صورتی که TPE-S یا TPE-V انتخاب مناسب تر و مقرون به صرفه تری باشد.
TPE های معمولی معمولاً از ترکیب فیزیکی لاستیک و رزین های ترموپلاستیک تشکیل شده اند. با این حال، ولکانیزههای ترموپلاستیک (TPE-Vs) متفاوت هستند زیرا ذرات لاستیکی در این مواد به طور جزئی یا کامل به هم متصل میشوند تا عملکرد را افزایش دهند.
TPE-V ها مجموعه فشرده سازی کمتر، مقاومت شیمیایی و سایشی بهتر و عملکرد برتر در دماهای بالا را ارائه می دهند که آنها را به گزینه های ایده آل برای جایگزینی لاستیک در مهر و موم تبدیل می کند. از سوی دیگر، TPEهای معمولی تطبیق پذیری فرمولاسیون بیشتری را ارائه می دهند و به آنها اجازه می دهد تا برای کاربردهای خاص، مانند محصولات مصرفی، الکترونیک و دستگاه های پزشکی، سفارشی شوند. این TPE ها معمولاً دارای استحکام کششی بالاتر، خاصیت ارتجاعی بهتر ("Snappiness")، رنگ پذیری عالی هستند و در طیف وسیع تری از سطوح سختی موجود هستند.
TPE ها همچنین می توانند به گونه ای فرموله شوند که به بسترهای سفت و سختی مانند PC، ABS، HIPS و نایلون بچسبند و دستگیره های لمسی نرم موجود در محصولاتی مانند مسواک، ابزار برقی و تجهیزات ورزشی را فراهم کنند.
چالش های TPE
با وجود تطبیق پذیری آن ها، یکی از چالش های TPE ها، حساسیت آن ها به خراش و خراش است که می تواند جذابیت زیبایی شناختی و یکپارچگی عملکردی آن ها را به خطر بیندازد. برای پرداختن به این موضوع، تولیدکنندگان به طور فزاینده ای به افزودنی های تخصصی که مقاومت در برابر خراش و خراش TPE ها را افزایش می دهند، تکیه می کنند.
درک مقاومت خراش و مار
قبل از بررسی مواد افزودنی خاص، درک مفاهیم مقاومت در برابر خراش و خراش ضروری است:
- مقاومت در برابر خراش:این به توانایی مواد برای مقاومت در برابر آسیب ناشی از اشیاء تیز یا ناهموار که ممکن است سطح را بریده یا کند اشاره دارد.
- مقاومت مریخ:مقاومت به ماری توانایی مواد برای مقاومت در برابر آسیب های سطحی جزئی است که ممکن است به عمق نفوذ نکند اما می تواند بر ظاهر آن تأثیر بگذارد، مانند خراش یا لکه.
افزایش این خواص در TPE ها بسیار مهم است، به ویژه در کاربردهایی که مواد در معرض سایش و پارگی دائمی هستند یا ظاهر محصول نهایی حیاتی است.
راه هایی برای افزایش مقاومت در برابر خراش و مار مواد TPE
مواد افزودنی زیر معمولا برای بهبود مقاومت در برابر خراش و خراش TPE ها استفاده می شود:
1.افزودنی های مبتنی بر سیلیکون
افزودنی های مبتنی بر سیلیکون در افزایش مقاومت در برابر خراش و خراش الاستومرهای ترموپلاستیک (TPEs) بسیار موثر هستند. این افزودنی ها با تشکیل یک لایه روان کننده بر روی سطح مواد، اصطکاک را کاهش می دهند و در نتیجه احتمال خراش را به حداقل می رسانند.
- عملکرد:به عنوان روان کننده سطح عمل می کند و اصطکاک و سایش را کاهش می دهد.
- مزایا:مقاومت در برابر خراش را بدون تأثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی یا انعطاف پذیری TPE بهبود می بخشد.
به طور مشخص،SILIKE Si-TPV، یک رمانافزودنی مبتنی بر سیلیکون، می تواند چندین نقش مانند aافزودنی فرآیند برای الاستومرهای ترموپلاستیک، اصلاح کنندههای الاستومرهای ترموپلاستیک، اصلاحکننده الاستومرهای مبتنی بر سیلیکون گرمانرم، اصلاحکنندههای حسی الاستومرهای ترموپلاستیک.سری SILIKE Si-TPV aالاستومر مبتنی بر سیلیکون گرمانرم ولکانیزه پویا، با استفاده از فناوری سازگاری تخصصی ایجاد شده است. این فرآیند، لاستیک سیلیکون را در داخل TPO به صورت ذرات 2-3 میکرون پراکنده می کند و در نتیجه موادی را به وجود می آورد که استحکام، چقرمگی و مقاومت سایشی الاستومرهای گرمانرم را با خواص مطلوب سیلیکون، مانند نرمی، احساس ابریشمی، مقاومت در برابر نور UV، ترکیب می کند. مقاومت شیمیایی این مواد همچنین قابل بازیافت و استفاده مجدد در فرآیندهای تولید سنتی هستند.
چه زمانیالاستومر ترموپلاستیک مبتنی بر سیلیکون (Si-TPV)در TPE ها گنجانده شده است، مزایای آن عبارتند از:
- مقاومت در برابر سایش بهبود یافته است
- افزایش مقاومت در برابر لکه، که با زاویه تماس کمتر با آب مشهود است
- سختی کاهش یافته است
- حداقل تاثیر بر خواص مکانیکی باSi-TPVسری
- لمسی عالی که پس از استفاده طولانی مدت، لمسی خشک و ابریشمی بدون گلدهی ایجاد می کند
2. افزودنی های مبتنی بر موم
موم ها گروه دیگری از افزودنی ها هستند که معمولاً برای افزایش خواص سطحی TPE ها استفاده می شوند. آنها با مهاجرت به سطح کار می کنند و یک لایه محافظ ایجاد می کنند که اصطکاک را کاهش می دهد و مقاومت در برابر خراش و آسیب را بهبود می بخشد.
- انواع:موم پلی اتیلن، موم پارافین و موم های مصنوعی اغلب استفاده می شود.
- مزایا:این افزودنی ها به راحتی در ماتریس TPE گنجانده می شوند و راه حلی مقرون به صرفه برای بهبود دوام سطح ارائه می دهند.
3. نانوذرات
نانوذرات مانند سیلیس، دی اکسید تیتانیوم یا آلومینا را می توان در TPEها گنجاند تا مقاومت آنها در برابر خراش و خراش افزایش یابد. این ذرات ماتریس TPE را تقویت میکنند و مواد را سختتر و در برابر آسیبهای سطحی مقاومتر میکنند.
- عملکرد:به عنوان یک پرکننده تقویت کننده، سختی و چقرمگی سطح را افزایش می دهد.
- مزایا:نانوذرات می توانند به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خراش را بدون به خطر انداختن خاصیت ارتجاعی یا دیگر خواص مطلوب TPE ها افزایش دهند.
4. پوشش های ضد خش
در حالی که به خودی خود یک افزودنی نیست، استفاده از پوشش های ضد خش روی محصولات TPE یک رویکرد رایج برای بهبود دوام سطح آنها است. این پوشش ها را می توان با مواد مختلفی از جمله سیلان ها، پلی یورتان ها یا رزین های پخت شده با اشعه ماوراء بنفش فرموله کرد تا یک لایه سخت و محافظ ایجاد کند.
- عملکرد:یک لایه سطحی سخت و بادوام را فراهم می کند که در برابر خراش و آسیب محافظت می کند.
- مزایا:پوشش ها را می توان برای کاربردهای خاص طراحی کرد و محافظت طولانی مدت را ارائه کرد.
5. فلوروپلیمرها
افزودنی های مبتنی بر فلوئوروپلیمر به دلیل مقاومت شیمیایی عالی و انرژی سطح پایین خود شناخته شده اند که اصطکاک را کاهش می دهد و مقاومت خراش TPE ها را افزایش می دهد.
- عملکرد:سطحی با اصطکاک کم را فراهم می کند که در برابر مواد شیمیایی و سایش مقاوم است.
- مزایا:مقاومت در برابر خراش و طول عمر بسیار خوبی را ارائه می دهد که آنها را برای کاربردهای با کارایی بالا ایده آل می کند.
عوامل موثر بر اثربخشی افزودنی ها
اثربخشی این مواد افزودنی در بهبود مقاومت در برابر خراش و خراش به عوامل مختلفی بستگی دارد:
- تمرکز:مقدار افزودنی مورد استفاده می تواند به طور قابل توجهی بر خواص نهایی TPE تأثیر بگذارد. غلظت های بهینه باید تعیین شود تا مقاومت بهبود یافته با سایر ویژگی های مواد متعادل شود.
- سازگاری:افزودنی باید با ماتریس TPE سازگار باشد تا توزیع یکنواخت و عملکرد موثر را تضمین کند.
- شرایط پردازش:شرایط پردازش، مانند دما و سرعت برش در طول ترکیب، می تواند بر پراکندگی مواد افزودنی و اثربخشی نهایی آنها تأثیر بگذارد.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چگونگیاصلاح کننده های الاستومری بر پایه سیلیکون ترموپلاستیکمی تواند مواد TPE را افزایش دهد، زیبایی سطح محصول نهایی شما را بالا ببرد و مقاومت در برابر خراش و خراش را بهبود بخشد، لطفا همین امروز با SILIKE تماس بگیرید. حتی پس از استفاده طولانی مدت، از مزایای یک لمس خشک و ابریشمی بدون گلدهی لذت ببرید.
Tel: +86-28-83625089 or via email: amy.wang@silike.cn. website:www.si-tpv.com