ترموپلاستیک چیست؟

ترموپلاستیک چیست؟

ترموپلاستیک ، الاستومری است که گاهی به عنوان لاستیک گرمانرم شناخته می شود. همچنین ترکیبی از پلاستیک ها و لاستیک ها هستند و دارای هر دو خواص مواد پلاستیک و لاستیک می باشند.

با ترکیب الاستومر ها و پلاستیک ها با روش های مخصوص به خود، موادی به دست می آیند که دارای بعضی از مزیت های هر دو ماده باشند و از ماده به دست امده با نام ترموپلاستیک یاد می کنیم.

Thermoplastic Elastomer نسل نوینی از آلیاژهای پلیمری هستند. این آلیاژها خواص فیزیکی – مکانیکی مشابه رابرهای پخت شده را بدون نیاز به فرایند پخت برآورده می کنند. که دارای یک جزء رابری و جزء سخت پلاستیکی هستند. همچنین برای دست یابی به خواص مکانیکی مطلوبتر مانند مانایی فشار کمتر فاز رابری این آلیاژها پخت می شود و محصول حاصل (TPV)  یا Thermoplastic  Elastomer Vulcanize نامیده می شود.

ترموپلاستیک ها بر اساس فاز رابری به دو گروه مهم تولید می شوند:

• Thermoplastic Elastomer – TPE
• Thermoplastic Elastomer Vulcanize – TPV

انواع ترموپلاستیک الاستومر

همان طور که گفته شد ترموپلاستیک الاستومر ها ترکیبی از الاستومر ها و پلاستیک ها هستند، که دارای گستره وسیعی از مواد می شوند چرا که هر کدام از پلاستیک ها و الاستومر ها می توانند در دسته جدیدی از ترموپلاستیک الاستومر ها قرار بگیرند. به عنوان مثال SBS ها و SEBS ها می باشند که دارای بخش پلاستیکی پلی استایرن (PS) و بخش لاستیکی پلی بوتادِن (PB) می باشند.

همچنین می توان به EPDM ها اشاره نمود، این مواد دارای بخش پلاستیکی پلی پروپیلن (PP) و پلی اتیلن (PE) هستند اما پلی اتیلن ها  را به دلیل دمای انتقال شیشه ای بسیار پایین می توان در دسته الاستومر ها طبقه بندی نمود، پلی پروپیلن با بر هم زدن نظم بین زنجیر های پلی اتیلن ، این ماده را منعطف و الاستومری می نماید.

تفاوت مواد ترموپلاستیک الاستومر (گرمانرم) و ترموست الاستومر (گرماسخت) ها در چیست؟ تفاوت این دو ماده که هر کدام شامل گستره وسیعی از مواد می شوند، در پیوند هایی است که میان زنجیر های پلیمری آن ها برقرار می باشد، این پیوند ها را پیوند عرضی (cross-link) می شناسیم. در مواد ترموست پیوند ها شیمیایی بوده و زنجیرها را بصورت استوار و محکم کنار یکدیگر نگه می دارد اما در مواد گرمانرم پیوند های عرضی فیزیکی و بصورت گره خوردگی (entanglement) و هستند که توانایی جابجایی در آنها وجود دارد.

کاربرد ترموپلاستیک الاستومر

از ترموپلاستیک الاستومر در صنایع مختلفی از جمله صنایع برق، لوازم خانگی، بسته بندی، خودرو و … استفاده میشود که میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

صنعت زیره کفش و چرم

درزبندی، گرد گیر، دستکش، چسب حرارتی، سپر خودرو، داشبورد

فیلم و کابل

اصلاح کننده قیر و آسفالت

درپوش ها، لوازم ورزشی، گسکت، چکمه و …

مواردی که در بالا اشاره شد بسته به نوع مواد ترموپلاستیک الاستومری دارد که مورد مصرف قرار داده ایم ، یعنی هر ماده کاربرد مخصوص به خود را دارا می باشد.

خواص ترموپلاستیک الاستومر

الاستومر ها موادی هستند که با گرما، نرم نمی شوند اما زمانی که صحبت از مواد ترموپلاستیک الاستومر می شود شرایط و خواص متفاوت عمل می کند و کمی از خواص پلاستیک ها را در مواد ترموپلاستیک الاستومر مشاهده می کنیم، یکی از این خواص نرم شدن بر اثر حرارت و گرما می باشد که سبب می شوند فرایند کردن را ساده تر نماید و مواد( ترموپلاستیک الاستومر ها ) بتوانند حتی با روش تزریق فرایند شوند.

در واقع مزایای هر دو مواد متفاوت پلاستیک ها و لاستیک در ماده ای به نام ترموپلاستیک الاستومر وجود دارد. به جز خاصیت گرما پذیری که در بالا اشاره شد می توان از توانایی این ماده در مقابل تغییر شکل نام برد، ترموپلاستیک الاستومر ها می توانند در برابر نیرو یا تنشی که به آن ها وارد می شود مثلا بصورت کششی افزایش طول داشته باشند و مجدد به حالت قبل خود بازگردند، این خاصیت از توانایی الاستومریک بودن این مواد نشات می گیرد.

نوع فرایند TPE ها

دو روش معمول فرایند کردن ترموپلاستیک الاستومر ها ، فرایند قالبگیری تزریقی و اکسترود است. فرایند قالب گیری تزریقی بدین صورت است مواد در قیف اکسترودر ریخته می شوند و بعد از اکسترود شدن، مواد به انتهای 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 روشی دیگر است که معمولا برای محصولات با پیوستگی استفاده می شود که بیان آن در این مقاله نمی گنجد. در حال حاضر همچنین از این مواد برای چاپگر های سه بعدی استفاده می شود و می توان با چاپ سه بعدی محصول تولید نمود. روش قالبگیری فشاری در این مواد مرسوم نمی باشد، . ترموپلاستیک الاستومر ها همچنین می توانند به روش قالبگیری دمشی، melt calendaring، ترموفرمینگ و heat welding فرایند شوند. اما روش تزریقی بسیار سریع و مقرون به صرفه می باشد.

• محدوده ویژگی های TPE/ TPV های قابل تامین توسط این شرکت به شرح زیر است:
• محدوده سختی از30 Shore A و بالاتر ( یا 30 Shore D و بالاتر) و دانسیته کمتر از 1 g/cc
• مقاومت عالی در برابرUV، ازن و شرایط آب و هوایی و رنگ پذیری عالی
• مقاومت عالی در برابر عوامل شیمیایی مختلف نظیر بازها، اسیدها، الکل ها، محلول های آبی، حلال های قطبی و شوینده ها
• دمای عملکرد از-40 – 150 °C و بازگشت الاستیک عالی در این محدوده دمایی گسترده
• مقاومت خستگی خوب، عایق الکتریکی و حرارتی
• مقاومت سایشی خوب، چسبندگی بهPP
• قابلیت شکل دهی در تمامی فرآیندها (تزریق، اکستروژن، دمشی)
• مقاومت در برابر اشتعال پذیری(UL94-V0,V1,V2)
• قابلیت تولید گریدهای قابل چسبش به پلیمرهای مهندسی مانند ABS, PC,