¿Se requiere inyección de aceite al procesar elastómero termoplástico de tpu?

1 TPEE

El elastómero de poliéster termoplástico, denominado TPEE o COPE, es un tipo de elastómero que contiene PBT (polímero). Polímeros en bloque lineales de tereftalato de butileno) de segmento duro de poliéster (fase cristalina) y de segmento blando de poliéster o poliéter alifático (fase amorfa). TPEE es un elastómero de grado de ingeniería de alto rendimiento con las características de alta resistencia mecánica, buena elasticidad, resistencia al impacto, resistencia a la fluencia, resistencia al frío, resistencia a la fatiga por flexión, resistencia al aceite, resistencia química y resistencia a los disolventes. Los elastómeros de grado de ingeniería tienen las características de alta resistencia mecánica, buena elasticidad, resistencia al impacto, resistencia a la fluencia, resistencia al frío, resistencia a la fatiga por flexión, resistencia al aceite, resistencia química y resistencia a los disolventes y pueden rellenarse, reforzarse y modificarse. Se utiliza ampliamente en piezas de automóviles, mangueras hidráulicas, cables y alambres, aparatos electrónicos, productos industriales, artículos de papelería, materiales biológicos y otros campos.

Propiedades físicas y químicas del TPEE

●Propiedades mecánicas Al ajustar la proporción de segmentos blandos y duros, la dureza del TPEE puede variar de Shore D32 a D80, y su elasticidad y La resistencia está entre el caucho y el plástico. En comparación con otros elastómeros termoplásticos (TPE), el TPEE tiene un módulo más alto a bajas deformaciones que otros TPE de la misma dureza. Cuando el módulo es una condición de diseño importante, el uso de TPEE puede reducir el área de la sección transversal del producto, reduciendo así el uso de material.

●Resistencia a la tracción En comparación con el elastómero de poliuretano (TPU), el módulo de compresión y el módulo de tracción del TPEE son mucho mayores. Al fabricar las mismas piezas con TPEE y TPU de la misma dureza, el primero puede soportar cargas mayores. . Por encima de la temperatura ambiente, el TPEE tiene un módulo de flexión alto y es adecuado para fabricar vigas en voladizo o piezas de tipo torque, especialmente para piezas de alta temperatura. El TPEE tiene buena flexibilidad a bajas temperaturas, su resistencia al impacto con muescas a bajas temperaturas es mejor que la de otros TPE y su resistencia al desgaste es comparable a la del TPU. La excelente resistencia a la fatiga del TPEE, combinada con sus altas propiedades elásticas, hace que el material sea ideal para usar en una variedad de condiciones de carga cíclica, adecuado para fabricar engranajes, rodillos de caucho, acoplamientos elásticos, correas, etc.

●Resistencia al calor El TPEE tiene una excelente resistencia al calor. Cuanto mayor sea la dureza, mejor será la resistencia al calor. El TPEE tiene una temperatura de uso muy alta y puede adaptarse a la temperatura de horneado de la línea de producción de automóviles (150-160 ℃), y su pérdida de rendimiento mecánico a altas temperaturas es muy pequeña. Además, TPEE también tiene una excelente resistencia a bajas temperaturas. El punto de fragilidad del TPEE es inferior a -70 ℃ y cuanto menor sea la dureza, mejor será la resistencia al frío. La mayoría de los TPEE se pueden utilizar durante mucho tiempo a -40 ℃. Debido a su rendimiento equilibrado a altas y bajas temperaturas, TPEE tiene un rango de temperatura de funcionamiento muy amplio y se puede utilizar entre -70 y 200 °C.

● Resistencia a los medios químicos El TPEE tiene una excelente resistencia al aceite y puede soportar la mayoría de los medios químicos líquidos polares (como ácidos, álcalis, aminas y compuestos de glicol) a temperatura ambiente. Su capacidad de resistencia química aumenta a medida que aumenta su dureza. . El TPEE tiene buenas propiedades antihinchazón y antipermeabilidad para la mayoría de los solventes orgánicos, combustibles y gases, y su permeabilidad al fueloil es superada solo por el caucho resistente al aceite, como el caucho de cloropreno, el polietileno clorosulfonado y el caucho de nitrilo. La permeabilidad al combustible del TPEE es sólo entre 1/3 y 1/300 de la del cloropreno, el polietileno clorosulfonado, el caucho de nitrilo y otros cauchos resistentes al aceite.

●Resistencia a la intemperie y al envejecimiento El TPEE tiene una excelente estabilidad química en diversas condiciones externas, como agua nebulizada, ozono y atmósfera exterior. Como la mayoría de los elastómeros termoplásticos (TPE), se degradarán bajo la influencia de los rayos ultravioleta (los rayos ultravioleta por debajo de 310 nm son el principal factor de degradación), por lo que para aplicaciones en exteriores o productos expuestos a la luz solar, se debe agregar a la fórmula protección UV. incluyendo negro de carbón y varios pigmentos u otros materiales protectores, antioxidantes fenólicos y agentes protectores UV de benzotriazol, pueden prevenir eficazmente el envejecimiento por rayos UV.

●Alta elasticidad La aplicación de material TPEE al resorte puede extender la vida útil del resorte y ayudar a que el tren arranque, acelere, desacelere y se detenga suavemente. A diferencia de los resortes metálicos, no se oxidan, no se degradan en condiciones ambientales naturales ni sufren grietas o pérdida de elasticidad. En comparación con los materiales de caucho, tienen una mayor reutilización y mantienen una buena elasticidad.

● Procesamiento y moldeado El TPEE tiene una excelente estabilidad en estado fundido y termoplasticidad total, por lo que tiene buena procesabilidad y puede procesarse utilizando una variedad de tecnologías de procesamiento termoplástico, como extrusión, moldeo por inyección, moldeo por soplado, moldeo por laminación y fundición por fusión. A velocidades de corte bajas, la viscosidad en estado fundido del TPEE es insensible a la velocidad de corte, mientras que a velocidades de corte altas, la viscosidad en estado fundido disminuye al aumentar la velocidad de corte. Dado que el TPEE fundido es muy sensible a la temperatura, su viscosidad fundida cambia de varias a docenas de veces dentro de un rango de 10 °C, por lo que la temperatura debe controlarse estrictamente durante el moldeo.

2. Poliuretano termoplástico (TPU)

El elastómero termoplástico de poliuretano (TPU), también conocido como caucho de poliuretano, contiene muchos grupos uretano (-NHCOO-) en la cadena molecular. un tipo de material polimérico elástico. Se produce mediante la interacción de diisocianatos oligoméricos con poliéter o poliéster polioles con grupos hidroxilo terminales y extensores de cadena de glicol de bajo peso molecular. El elastómero de poliuretano es un polímero en bloque, generalmente compuesto de poliol flexible de cadena larga como segmento blando y diisocianato y extensor de cadena como segmento duro. Los segmentos duros están dispuestos alternativamente de manera ordenada para formar una estructura repetida de unidades cristalinas, dando al elastómero alta resistencia, rigidez, punto de fusión y otras propiedades; los segmentos blandos están dispuestos en desorden y rizados para formar una zona amorfa; Elastómero flexible, elasticidad, higroscopicidad y resistencia a bajas temperaturas. La cadena molecular del elastómero de poliuretano contiene una gran cantidad de grupos uretano y grupos éter, éster y urea, que tienen fuertes efectos de enlaces de hidrógeno. Las formulaciones generadas a partir de una amplia gama de éteres y ésteres pueden producir una variedad de elastómeros de poliuretano con propiedades muy variables. Estas características estructurales confieren a los elastómeros de poliuretano una excelente resistencia al desgaste, tenacidad, alta elasticidad y fácil compatibilidad con otros polímeros. (1) Propiedades del elastómero termoplástico de poliuretano

(1) El poliuretano termoplástico tiene varias formaciones y combinaciones, incluido el tipo mixto, el tipo fundido y el tipo termoplástico. La estructura química también es compleja y las propiedades son diferentes. , el poliuretano termoplástico de poliéster tiene altas propiedades mecánicas y buena resistencia al aceite, pero poca resistencia al agua; el poliuretano termoplástico de poliéter tiene mejor resistencia a bajas temperaturas y resistencia al agua que el tipo poliéster, pero su resistencia al aceite y sus propiedades mecánicas son peores que las del tipo poliéster. Poliuretano termoplástico tipo poliéster. En términos generales, todos tienen buenas propiedades físicas y sus propiedades se encuentran entre el caucho general y los termoplásticos. El poliuretano termoplástico generalmente se divide en tipo de mezcla, tipo de fundición y tipo termoplástico.

(2) El poliuretano termoplástico es un polímero en bloque, y la proporción de componentes de segmentos duros y segmentos blandos determina las propiedades del poliuretano termoplástico. El segmento duro tiene un efecto especial sobre el módulo, la dureza y la resistencia al desgarro, mientras que el segmento blando afecta principalmente la elasticidad y el rendimiento a bajas temperaturas del producto. El poliuretano termoplástico tiene una excelente suavidad y resiliencia. Puede ir de muy blando a muy duro, de muy elástico a muy rígido, o de hidrófilo a hidrófobo, y puede usarse en una amplia gama de aplicaciones. Mantiene una alta elasticidad dentro del rango de dureza. (Shore A10-D75) Tiene alta elasticidad dentro de un amplio rango de dureza (Shore A10-D75) con la misma dureza y tiene una mayor capacidad de carga que otros elastómeros con la misma dureza.

(3) El poliuretano termoplástico tiene una excelente resistencia al desgaste, que es de 2 a 10 veces mayor que la del caucho natural; su alargamiento a la rotura es de 600 a 800, que es 300 mayor que el del caucho natural;

(4) La resistencia al impacto del poliuretano termoplástico es relativamente alta, con una densidad de 1,14-1,22 g/cm3 y una resistencia a la tracción de 30-65 MPa es ligeramente mayor que la del poliuretano termoplástico de éter; propiedades térmicas También es relativamente alto y también muestra su buena suavidad y elasticidad bajo temperaturas de uso prolongado de -50-90 °C.

(5) El TPU tiene buena resistencia química, resistencia al aceite, resistencia a la radiación, resistencia al oxígeno, resistencia al ozono, resistencia a la fatiga y resistencia a las vibraciones, y su resistencia al calor también es relativamente alta y el costo de procesamiento del moldeo es bajo. .

(6) En comparación con los materiales metálicos, los productos de TPU tienen las ventajas de peso ligero, bajo nivel de ruido, resistencia al desgaste, bajo costo de procesamiento, resistencia a la corrosión, etc., en comparación con los plásticos, los productos de TPU no son frágiles; y memoria elástica, resistencia al desgaste y otras ventajas en comparación con el caucho, el TPU tiene las ventajas de resistencia al desgaste, resistencia al corte, resistencia al desgarro, alta capacidad de carga, encapsulado, vertido y amplio rango de dureza.

(7) El TPU tiene poca resistencia a la intemperie y es propenso a envejecer y degradarse bajo la luz solar, por lo que se deben agregar antioxidantes y fotoprotectores durante el procesamiento.

3. Elastómero termoplástico vulcanizado (TPV)

Vulcanizado termoplástico (Thermoplastic Vulcanizate), denominado TPV, caucho termoplástico vulcanizado en chino denominado caucho termoplástico (inglés Thermoplastic Rubber), Sin embargo, el nombre se confunde fácilmente con otros tipos de TPE, porque generalmente el elastómero termoplástico también se llama caucho termoplástico, especialmente elastómero estirénico. Al menos en China, "TPR" se ha convertido en su nombre patentado. elastómeros a base de elastómeros estirénicos como SBS y SEBS. Esto es inseparable del gran número de terminales de consumo de elastómeros estirénicos en el sector civil y de bienes de consumo. Esto se debe a que las áreas de consumo de los elastómeros de estireno son productos civiles y de consumo final.

Si se detalla más el nombre de caucho vulcanizado termoplástico debería ser caucho vulcanizado dinámico termoplástico (Thermoplastic Dyamic Vulcanizate en inglés) Añadiendo la palabra “dynamic” se explica más específicamente el proceso de producción de este caucho vulcanizado termoplástico. --Vulcanización dinámica, este proceso se refiere al proceso de mezclar caucho y fusión termoplástica para vulcanizar el caucho. Este proceso se refiere a la vulcanización del caucho durante el proceso de fusión y mezcla del caucho y los plásticos termoplásticos. Por supuesto, mientras el caucho se vulcaniza, también se mezcla continuamente con el plástico termoplástico, de modo que el caucho vulcanizado se distribuye como una fase dispersa. en la fase continua del plástico termoplástico. El caucho vulcanizado estático termoplástico correspondiente consiste en vulcanizar el caucho de acuerdo con los métodos tradicionales, luego vulcanizar el caucho en polvo mediante un equipo de molienda y finalmente mezclarlo con caucho termoplástico fundido. En teoría, este método también se puede fabricar con elastómeros termoplásticos vulcanizados con excelentes propiedades. , pero hasta ahora sólo se encuentran en la etapa de laboratorio.

Composición

El elastómero vulcanizado termoplástico se compone principalmente de dos partes, una parte es plástico como fase continua y la otra parte es caucho como fase dispersa. Por lo general, el caucho debe combinarse con aceite suavizante o plastificante. También son esenciales los agentes vulcanizantes y algunos aditivos auxiliares. Además, para reducir costes o mejorar determinados aspectos del rendimiento, también se rellenan algunas cargas inorgánicas.

Propiedades específicas

1. La buena elasticidad y resistencia a la deformación por compresión, la resistencia ambiental y la resistencia al envejecimiento son equivalentes a las del caucho EPDM, y su resistencia al aceite y a los solventes es comparable a la de uso general. neopreno.

2. Tiene un amplio rango de temperatura de aplicación (-60-150 ℃), una amplia gama de aplicaciones blandas y duras (25A-54D) y la ventaja de una fácil coloración aumenta en gran medida la libertad del producto. diseño.

3. Excelente rendimiento de procesamiento: se pueden utilizar métodos de procesamiento de termoplásticos como el moldeo por inyección y la extrusión, que son altamente eficientes, simples y fáciles de implementar, no requieren equipo adicional, tienen alta fluidez y pequeña contracción.

4. Verde y respetuoso con el medio ambiente, reciclable y se puede reutilizar seis veces sin una degradación significativa del rendimiento, cumpliendo con los requisitos de protección ambiental de la UE.

5. Gravedad específica ligera (0,90-0,97), calidad de apariencia uniforme, alto grado de superficie y buena sensación en la mano.

Con base en las características de rendimiento anteriores, en comparación con los materiales de caucho tradicionales, otros materiales de elastómero TPE (incluidos TPR/SBS, SEBS, TPU, etc.) o PVC y otros materiales plásticos, los elastómeros vulcanizados termoplásticos tienen un mejor rendimiento. en una amplia gama de campos de aplicación. Tiene ciertas ventajas de sustitución en términos de rendimiento integral y costo integral, proporcionando así nuevas opciones de productos para que las empresas innoven productos, mejoren el valor agregado del producto y mejoren la competitividad.

1. Puerta de despliegue del airbag del coche.

Hytrel ha sido reconocido como el mejor material en el país y en el extranjero.

B. Manguera hidráulica. Las capas interior y exterior están hechas de material Hytrel y el tornillo extrusor es un tornillo de gradiente con paso constante y alta relación de compresión (2,7/1 a 4/1).

C.Ruedas industriales. Resistente al desgaste y ligero.

D. Acoplamiento elástico: resistente al desgaste, baja generación de calor bajo cargas elevadas y par elevado.

E. El caucho interior de la manguera contra incendios: tiene excelente resistencia a la hidrólisis, resistencia al moho y resistencia a la fatiga.

F. Suelas de botas de esquí de fondo: buena flexibilidad a bajas temperaturas y resistencia a la fatiga.

G. Cubiertas antipolvo para automóviles

Las cubiertas antipolvo de gama media (como las cubiertas antipolvo para bastidores) utilizan TPV de caucho EPDM (como Shanduping), cubiertas antipolvo de gama media y alta. (como CVJ) utiliza caucho EPDM TPEE (como Hytrel). Tianjin Huanyu Company adoptó equipos de producción importados y comenzó la producción en masa.

Solo el TPEE con una dureza de 47D puede alcanzar las propiedades mecánicas de los guardapolvos Volkswagen y Delphi. Antes del moldeo por inyección de TPEE, el contenido de humedad debe controlarse estrictamente (0,1) para las operaciones de inyección y soplado. El TPEE es más sensible a la temperatura que el TPV, por lo que se debe prestar más atención.

En la actualidad, el producto TPEE más utilizado en la industria del caucho de mi país son las cubiertas antipolvo para automóviles, pero el uso relativo no es grande. Según DuPont, la compañía japonesa Shuehiro cambió el caucho de silicona tradicional por Hytrel para fabricar botones de control remoto, acortando así el ciclo de producción y mejorando la flexibilidad del diseño, lo cual es bastante provocativo. Si se promueve esta tecnología, el uso de TPEE aumentará considerablemente.