خواص ترموپلاستیک الاستومرها و کاربرد آن در صنایع مختلف

به صورت کلی مواد پلیمری به دو دسته ترموست ( گرماپخت) و ترموپلاستیک ( گرمانرم) تقسیم می شوند. مواد ترموست در اثر اعمال حرارت تغییر شکل نداده و مواد ترموپلاستیک در اثر اعمال حرارت قابلیت تغییر شکل دارند. به صورت کلی در مواد ترموست شاهد برگشت پذیری پلیمریزاسیونی نیستیم و در نهایت محصول نهایی به صورت نرم و انعطاف پذیر و یا به صورت صلب و سخت در خواهد آمد.

به صورت کلی مواد پلیمری به دو دسته ترموست ( گرماپخت) و ترموپلاستیک ( گرمانرم) تقسیم می شوند. مواد ترموست در اثر اعمال حرارت تغییر شکل نداده و مواد ترموپلاستیک در اثر اعمال حرارت قابلیت تغییر شکل دارند. به صورت کلی در مواد ترموست شاهد برگشت پذیری پلیمریزاسیونی نیستیم و در نهایت محصول نهایی به صورت نرم و انعطاف پذیر و یا به صورت صلب و سخت در خواهد آمد. ترموپلاستیک ها از مولکول هایی با زنجیره های خطی تولید می شوند و به صورت کلی به دو دسته ترموپلاستیک های آمورف (مانند پلی استایرن) و نیمه کریستالی (مانند پلی پروپیلن) تقسیم بندی می شوند. ترموپلاستیک الاستومرها ترموپلاستیک الاستومر ها در واقع مخلوطی از مواد پلاستیکی و مواد رابری ( لاستیکی) هستند. این مواد در بسیاری از کاربردها مانند چسب ها، صنعت کفش، قطعات خودرو و … مورد استفاده قرار می گیرند. اولین نسل از TPE ها ( ترموپلاستیک الاستومر ها) از آمیزه سازی EPDM و PP تولید شدند. سپس EPR یا اتیلن پروپیلن رابر به علت قیمت کمتر جایگزین EPDM شد. اما در ابتدا این مواد به صورت فیزیکی مخلوط شدند و بدون هیچ گونه پیوند شیمیایی یا عامل ایجاد اتصالات عرضی بودند. همانطور که می دانیم مواد رابری مانند EPDM و EPR دارای خواص استحکام کششی (tensile strength) پایینی نسبت به مواد نیمه کریستالی بوده و مقاومت کمی در برابر روغن و گریس دارند . برای غلبه بر پایداری پایین شیمیایی و حرارتی مواد EPDM و مواد رابری در سال 1970 از روش ولکانیزاسیون کردن ترموپلاستیک الاستومر ها استفاده شد. در روش ولکانیزاسیون فاز رابری با ایجاد اتصالات عرضی، خواص استحکام کششی و مقاومت پایین در برابر روغن در آن بهبود می یابد. از جمله کاربردهای جذاب ترموپلاستیک الاستومرها می توان به ترموپلاستیک الاستومر های بر پایه بوتیل رابر اشاره کرد که چسبندگی بسیار بالایی به سایر ترموپلاستیک ها دارد و در واقع به عنوان مواد over-molding شناخته می شوند. کاربرد پلاستیک الاستومرها کاربردهای بیشماری برای ترموپلاستیک الاستومر ها می توان تصور نمود. کاربردهای اصلی شامل جایگزین های مواد مصنوعی و لاستیکی، تولید فوم ها، عایق های حرارتی نرم، دستگیره درها، داشبورد اتومبیل ها، زیره کفش ها، تجهیزات ورزشی، دسته چاقو، صنعت لوله، عایق بندی و درز گیرهای نرم، در صنعت چسب و لاتکس و … می باشند. over-molding برای تغییر ظاهر یک قطعه و یا ایجاد خواص خاصی در سطح قطعه، می توان به کمک روش over-molding مواد دیگری را پوشش داد. طبیعی است که ماده ای که سطح را می پوشاند باید چسبندگی مطلوبی به بستر و در واقع جنس قطعه مورد نظر داشته باشد. عواملی که بر چسبندگی TPE بر سطح بستر مورد نظر تاثیرگذار است شامل موارد زیر می باشند :

• شیمی TPE
• شیمی بستر
• نزدیکی انرژی سطح هر دو مواد
• قطبیت
• نوع فرایند overmolding

دسته بندی ترموپلاستیک الاستومر ها ترموپلاستیک الاستومرها بر اساس طبیعت شیمیایی شان به 6 دسته تقسیم می شوند :
• استایرنی
• اولفینی
• اتر آمیدی
• یورتانی
• استری
• آمیدی

و در یک تقسیم بندی دیگر ترموپلاستیک الاستومر ها به قطبی ( کوپلی استر، کوپلی آمید، پلی یورتان) و غیر قطبی ( PP,PE,EPDM,NR و BR ) تقسیم می شوند. ساختار شیمیایی ساده ترین شکل از TPE شبیه کوپلیمرهای بلاکی X-Y-X می باشد. که X ترموپلاستیک و فاز سخت می باشد که در دمای اتاق حالت سخت دارد و در دماهای بالای Tg به تدریج حالت نرم پیدا می کنند ( مانند پلی پروپیلن) و Y فاز رابری است که در دمای اتاق حالت نرم و منعطف دارد. ترموپلاستیک های الاستومری پایه استایرنی بزرگترین گروه از TPE ها را تشکیل می دهند و قابلیت تولید در محدوده وسیعی از سختی ها را دارند. در تصویر زیر به صورت شماتیک SBS یا استایرن-بوتادی ان-استایرن که یکی از معروفترین ترموپلاستیک های الاستومری پایه استایرنی هست را می بینیم. قسمت اولفینی دارای مقاومت شیمیایی بالا، انعطاف پذیری بالا، سمیت پایین و بسیار سبک می باشد . قسمت استایرنی دارای شفافیت بالا، افت خواص دی الکتریک پایین در گذر زمان، مقاومت بالا در برابر شکست دی الکتریک، مقاومت بالا در برابر تابش نور خورشید می باشد. در جدول زیر به صورت خلاصه خواص مکانیکی و فیزیکی ترموپلاستیک الاستومر های پایه استایرنی را مشاهده می کنیم.

محدودهخواص
خطیساختار مولکولی
0.4درصد مواد فرار
30 الی 40درصد استایرن
0.94چگالی (g/cm3)
15 تا 90 shore Aسختی
600 الی 900ازدیاد طول(%)

دیدگاه شما

 استانداردها

کلیه حقوق مادی و معنوی این وبسایت متعلق به شرکت رازین پلیمر است | 1400  |  طراحی و اجرا : آژانس تبلیغاتی هور