پلیمر TPE همان الاستومر ترمو پلاستیک (TPE) است. این پلیمر ها یک نوع پلیمر انعطاف پذیر با ویژگی های ترمو پلاستیک و لاستیکی می باشند و در زمینه های گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از کاربردهای پلیمر TPE عبارت اند از: ساخت مواد سقف، کاتر و دستگاه‌های پزشکی، نوار عایق سازی، درزگیر در و پنجره، زیره کفش و ….
به صورت کلی، پلیمر TPE به تنهایی هم قابل استفاده می باشد ولی در صورتی که بخواهید مقاومت در برابر ضربه را زیاد تر کنید، بهتر این است که آن را با دیگر ترمو پلاستیک ها ترکیب کنید.
در حالت کلی فرمولاسیون یک TPE شامل اجزای تشکیل دهنده ی زیر می باشد:
پلیمر ترمو پلاستیک سخت ( مانند پلی پروپیلن ( PP )، پلی اتیلن ( PE )، پلی آمید ( PA )، PVC، …)
فاز نرم رابری ( مانند POE , EPDM , SEBS , SBS , NBR , …)
نرم کننده ی ( Plasticizer , Oil )
پر کننده ی ( Filler )
رنگدانه ی ( Pigment )
افزودنی ها برای به وجود آمدن خواص ویژه ای مثل مقاومت در برابر شعله، مقاومت در برابر اشعه UV، آنتی استاتیک، هادی حرارت، هادی الکتریسیته، Laser Mark، …
سازگار کننده ی ( Compatibilizer )
عامل پخت ( تنها در مورد TPV ها استفاده می شود)
فرآیند تولید TPE ها
دو روش معمول در نحوه ی ساخت ترمو پلاستیک الاستومرها، فرایند قالب گیری تزریقی و اکسترود است.
فرایند قالب گیری تزریقی به این نحو است که مواد در قیف اکسترودر ریخته می شوند و بعد از اکسترود شدن، مواد به قسمت پایانی اکسترودر می رسند. در انتهای اکسترودر، نازل و قالب قرار دارد و مواد ذوب شده با فشار از سر نازل به داخل قالب تزریق می شوند.
منظور از روش اکسترود هم روش دیگری است که اغلب برای محصولات با پیوستگی استفاده می شود.
در حال حاضر استفاده از این مواد در چاپگر های سه بعدی نیز رایج است و می توان با چاپ سه بعدی محصول تولید کرد.
نحوه ی قالب گیری فشاری در تولید این مواد مرسوم نیست و تنها می توان از روش تزریقی که بسیار سریع و مقرون به صرفه می باشد استفاده کرد. ترمو پلاستیک الاستومر ها همینطور می توانند به روش قالب گیری دمشی، melt calendaring، ترموفرمینگ و heat welding فرایند شوند.
مزایا و معایت پلیمر TPE چیست؟
پلیمرهای TPE، خانواده ای از مواد لاستیک مانند هستند که ویژگی های لاستیک را به همراه قابلیت بازیافت و مزیت انعطاف پلاستیک به صورت یک جا دارند. در ادامه به بررسی مزایا و معایب این نوع پلیمر می پردازیم.
• مزایای پلیمر TPE
دارای کشسانی زیادی است و در مقابل پاره شدن بسیار مقاوم است.
مقاومت خیلی خوبی در برابر مواد شیمیایی دارد و به خوبی رنگ می گیرد.
انعطاف پذیری پلیمر TPE بسیار بالا است و در مقابل فشار و پرس از خود مقاومت نشان می دهد. انعطاف خوب این پلیمر سبب این شده که بعد از کشش به راحتی به حالت ابتدایی خود بر می گردد.
این پلیمر را می توان ذوب و یا بازیافت کرد. بر عکس بسیاری از اشکال دیگر پلاستیک، پلیمر TPE را می توان در هنگام فرآیند ذوب تغییر داد.
پلیمر TPE مقاومت بسیار زیادی در برابر خستگی خمشی دارد. به خاطر همین موضوع، به راحتی می توان آن را به اشکال مختلف تبدیل کرد و یا قالب گیری کرد.
پلیمر TPE چرخه ی تولید کوتاه تر و بهره وری بهتری دارد.
استفاده از این پلیمر باعث می شود تا هزینه ی قطعات مورد استفاده کم تر شود.
این نوع پلیمر خاصیت عایق الکتریکی عالی دارد.
موارد غیر سمی و ایمن این پلیمرها به محیط زیست آسیب وارد نمی کند.
• معایب پلیمر TPE
این پلیمر نسبت به برش حساسیت زیادی دارد.
در دمای بسیار بالا به صورت محدودی می توان از آن بهره برد. مقاومت حرارتی TPE به خوبی لاستیک نمی باشد و خواص فیزیکی آن با بالا رفتن حرارت به میزان زیادی کاهش پیدا می کند.
هزینه ی مواد اولیه ی آن در ازای هر کیلوگرم به نسبت ترموست بالا تر است.
در برابر آروماتیک ها مقاومت کمی دارد.
انواع ترموپلاستیک الاستومر (TPE)
پلیمر های TPE در دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند که عبارت اند از: TPE سنتزی و TPE آلیاژی. در این قسمت نیاز است که به معرفی مختصری درباره این دو دسته بپردازیم.
1. پلیمر TPE آلیاژی
آلیاژ به اصطلاح به ماده ای گفته می شود که از ترکیب کردن تعدادی مواد اولیه با درصد های مختلفی تشکیل می شود. ترمو پلاستیک الاستومر آلیاژی است که به کمک بر قرار کردن نوعی رابطه بین یک مدل ترمو پلاستیک و پلیمر نرم مانند رابر تولید می شود. خاصیت انعطاف پذیری مورد نیاز TPE توسط ماده ی پلیمری (رابر) تامین می شود و همچنین ترمو پلاستیک با به وجود آوردن قوام در ساختار فیزیکی ماده نهایی، میزان شکل پذیری و خاصیت شرکت در فرآیند های متفاوت را در آن ماده افزایش می دهد. واحد های کامپاندر در بخش اکسترودر های صنعتی به تولید این نوع مواد می پردازد. این دسته از ترمو پلاستیک ها به دو دسته اولفینی (EDPM) و استایرنی تقسیم بندی می شوند.
2. پلیمر TPE سنتزی
پلیمر TPE صنعتی در اثر ترکیب یا سنتز یک تعداد منومر سخت و نرم تشکیل می شود. در واقع در TPE های سنتزی یک نوع پیوند شیمیایی بین مواد تشکیل دهنده برقرار می شود در حالی که در TPE آلیاژی به هیچ عنوان به این نحو نیست. هر یک از دو بخش منومر نرم و سخت نیز، دو خاصیت و نقش مجزا در ترکیب خود دارا هستند؛ منومر های نرم باعث ایجاد انعطاف پذیری در ماده می شوند این در حالی است که منومرهای سخت باعث به وجود آمدن قوام فیزیکی به خاطر شکل‌پذیری مناسب مواد می شود.
کاربرد ترموپلاستیک الاستومرها
صنعت خودروسازی به عنوان مهم ترین مصرف کننده ی انواع ترمو پلاستیک الاستومر به حساب می آید. بسیاری از قسمت های مختلف داخلی و خارجی خودرو ها مثل دور درب‌ها و دور کلاف شیشه ی درب های جانبی، درپوش ها و ضربه گیر ها از این مواد تولید می شوند. همین طور بعضی از اجزای لوازم خانگی و تولید محصولات پزشکی هم به کمک TPE ها ساخته می شوند. در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی نیز بسیار فراوان از این نوع مواد استفاده می گردد.
