Обзор термоэластопластов

ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ (ТЭП,TPE) представляют собой материалы, которые сочетают в себе характеристики перерабатываемости термопластов и физические свойства вулканизованных резин.

В настоящее время известны TPEs на основе почти всех классов полимерных соединений:

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ВУЛКАНИЗИРОВАННЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ (ТРV) получают путем динамической вулканизации смесей полиолефинов (ПП/ПЭ) и этилен-пропилен-диенового каучука (EPDM).

TPV отличает высокая стойкость к озону и ультрафиолетовым излучениям, стойкость к воздействию различных жидкостей и растворителей, широкий температурный интервал работоспособности (от минус 60 до 150 °С), низкая усадка и стабильность размеров изделия, сопротивление ударным нагрузкам, выносливость к многократному изгибу, широкий выбор предлагаемых материалов, хорошая восстанавливаемость после доформации.

СТИРОЛЬНЫЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ (TPS) получают путем смешения полиолефинов (ПЭ, ПП) и стирольных блок-сополимеров, таких как стирол-бутадиен-стирол (SBS) или стирол-этилен-бутилен-стирол (SEBS).

Структура ТPS на основе SBS является химически ненасыщенной, что делает их не стойким к ультрафиолету, воздействию озона, и ограничивает верхний предел температуры эксплуатации. В этой связи область применения ТPE-S на основе SBS ограниченна.

ТPS на основе SЕBS являются химически насыщенной, что повышает стойкость к  воздействию высоких температур, озона, ультрафиолета.

Основными преимуществами этой группы материалов являются широкий диапазон рабочих температур, широкий диапазон твердости по Шору А, адгезия к твердым пластикам и наличие прозрачных марок.

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПОЛИОЛЕФИНОВЫЕ ЭЛАСТОМЕРЫ (ТРO) представляют собой смесь полипропилена (ПП) и этилен-пропилен-диенового каучука (EPDM). ТРО несколько уступают ТРV по верхнему температурному пределу эксплуатации,  и  имеют меньшую прочность и восстанавливаемость формы после деформации. Вместе с тем, данный класс материалов отличается повышенной ударной вязкостью, повышенной морозостойкостью, повышенной стойкостью к воздействию различных жидких сред.

Главным нормировочным показателем, определяющим марку ТЭП, является твердость, которая, как правило, изменяется от 25 по Шору А до 60 по Шору D.

Термоэластопласты устойчивы в широком интервале температур, не уступают натуральным и синтетическим каучукам, а в некоторых случаях превосходят их и могут заменять их при изготовлении резинотехнических изделий. ТЭП показывают также хорошее сохранение свойств при эксплуатационных температурах, более высоких, чем допустимые для каучуков.

В термоэластопласты, как в обычные каучуки, можно вводить различные минеральные наполнители, стабилизаторы и пластификаторы. Изменяя рецептуры ТЭП, можно регулировать их основные потребительские качества.

Термоэластопласты могут обладать следующими заданными свойствами:
• высокой механической прочностью;
• высокой атмосферостойкостью;
• стойкостью к воздействию ультрафиолета, озона и влаги;
• высокой гибкостью и ударной вязкостью в широком диапазоне температур;
• высокой масло- и бензостойкостью, выдающейся химической стойкостью;
• отличными свойствами при низких температурах;
• высокой износостойкостью;
• стойкостью к ударным и знакопеременным нагрузкам;
• эластичностью;
• долговечностью;
• стойкостью к усталостным деформациям, высоким усталостным сопротивлением;
• небольшой ползучестью;
• низким значением остаточной деформации сжатия;
• в зависимости от потребности - матовостью или прекрасной глянцевостью поверхности, а также окрашиваемостью и возможностью лакирования.

Конечно, по стоимости термоэластопласты превышают резины, однако это компенсируется высокой производительностью процессов их переработки: цикл литья под давлением занимает во много раз меньше времени, чем длительная и трудоемкая стадия вулканизации резинотехнических изделий (РТИ). К достоинствам ТЭП по сравнению с резинами так же являются:

- экономия сырья за счет вторичной переработки отходов производства, возможность полной автоматизации процесса производства,

- снижение энергозатрат при получении изделий и ряд других факторов также говорят в пользу ТЭП.

Кроме того, если с течением времени РТИ стареют, теряя эластичность и приобретая хрупкость и ломкость, ТЭП, наоборот, сохраняя все свои эластические свойства, приобретают еще большие прочностные показатели. И, наконец, срок годности термоэластопластов, как сырья, так и изделий, значительно больше, чем у резины, а удельный вес ТЭП, по сравнению с резиной, более низкий. К «плюсам» ТЭП можно отнести также возможность проведения операций стыковки, сварки, склейки изделий.

Термоэластопласты перерабатываются в изделия всеми традиционными методами переработки пластмасс: литьем под давлением, экструзией, выдувным формованием, каландрованием и прессованием, термоформованием. Кроме того, ТЭП можно перерабатывать и методами, характерными для эластомеров – вальцеванием, каландрованием.