Bí ẩn chất đàn hồi nhiệt dẻo

Có vẻ như TPE ở khắp mọi nơi. Thật không may, thuật ngữ TPE không mô tả rõ ràng về các chi tiết của thành phần giúp chúng ta tìm ra các khả năng của vật liệu. TPE, tất nhiên, là viết tắt của chất đàn hồi dẻo nhiệt . Ngay cả trong một ngành bị bao vây bởi các vấn đề phát triển một thuật ngữ chung, tất cả chúng ta có thể đồng ý về một định nghĩa cho nhựa nhiệt dẻo.

Việc xác định chất đàn hồi có thể khó khăn hơn. Nói chung, chất đàn hồi được hiểu là những vật liệu có thể bị biến dạng ở mức độ rất đáng kể và sau đó phục hồi về hình dạng và kích thước ban đầu. Một cuốn sách văn bản cũ mà tôi đã tuyên bố với thẩm quyền rằng tiêu chí cho một chất đàn hồi là một vật liệu có thể kéo dài đến độ giãn ra ít nhất 200 phần trăm (gấp ba lần chiều dài ban đầu của nó) và phục hồi hoàn toàn.

Tìm kiếm dữ liệu đường cong

Tìm kiếm dữ liệu đường cong bao gồm các đường cong có thể tìm kiếm được cho hàng nghìn loại nhựa. Sau khi bạn chọn vật liệu cụ thể, dữ liệu đa điểm của đường cong được hiển thị để hiển thị các đặc tính hiệu suất cho từng sản phẩm.

Nhưng có nhiều điều để chọn một vật liệu hơn là biết phản ứng ngắn hạn của nó đối với căng thẳng. Để chọn đúng chất đàn hồi, người ta phải hiểu nhiều đặc tính, chẳng hạn như:

• Phạm vi nhiệt độ mà vật liệu có thể được sử dụng
• sức mạnh xé rách
• kháng hóa chất
• phản ứng với ứng dụng liên tục của tải

May mắn thay, một số vật liệu đàn hồi được phân loại theo cách để cho chúng ta biết điều gì đó về thành phần của chúng polyurethanes nhựa nhiệt dẻo (TPUs), copolyester nhựa nhiệt dẻo (COPE) và polyerthan khối amide (PEBA) đều cho chúng ta biết điều gì đó về thành phần và do đó là hiệu suất.

Nhưng TPE khiến chúng ta phải đoán. Nó dựa trên styrenic, polyolefin, hay một số kết hợp? Khối mềm là gì? Sự không chắc chắn này có thể làm cho quá trình lựa chọn trở nên khó khăn và thường những thiếu sót của vật liệu không được rõ ràng cho đến khi chế tạo khuôn, các bộ phận đã được sản xuất và các hỏng hóc xảy ra trong quá trình thử nghiệm do một yêu cầu cụ thể mà vật liệu đó không thể đáp ứng được.

Điều này có thể gây rắc rối đặc biệt cho những người dùng đang chọn vật liệu cho các ứng dụng chụp hai ảnh hoặc nhiều ảnh. Một tiêu chí quan trọng trong các ứng dụng này là độ bám dính của vật liệu mềm với nền cứng hơn. Khả năng liên kết của hai vật liệu mà không cần sự hỗ trợ của khóa liên động cơ học phụ thuộc rất nhiều vào thành phần. Nếu không có thông tin về thành phần của TPE, có thể khó đoán liệu vật liệu có dính vào phần cứng của sản phẩm hay không.

Tôi nhớ lại khi làm việc trên một ứng dụng ban đầu trong ngành công cụ điện, nơi chúng tôi đã cố gắng tạo khuôn TPE dựa trên polypropylene trên nền nylon chứa đầy thủy tinh, nhưng không thành công nhiều. Sau khi nhà sản xuất TPE sửa đổi tính chất hóa học của sản phẩm của họ, vấn đề về độ bám dính đã biến mất một cách kỳ diệu.

Bảng dữ liệu chỉ giúp ích một chút. Chúng cung cấp cách xử lý đơn điểm thông thường cho vật liệu, nhưng chúng không thể thay thế cho một đường cong ứng suất-biến dạng. Hướng dẫn về nhiệt độ sử dụng cuối thường ở dạng nhiệt độ làm mềm Vicat. Các nhà sản xuất kỹ lưỡng hơn có thể trích dẫn một điểm giòn, do đó tăng giới hạn trên và dưới của nhiệt độ hữu ích.

Nỗ lực duy nhất để giải quyết hiệu suất lâu dài hơn là ở dạng thuộc tính được gọi là tập hợp nén. Điều này có thể được đo ở một số nhiệt độ khác nhau và trong một số khung thời gian khác nhau, vì vậy việc so sánh các vật liệu phụ thuộc vào việc tìm kiếm dữ liệu được tạo ra ở các điều kiện tương đương. Nhìn chung, có sự thiếu hụt dữ liệu vốn là yếu tố quan trọng trong ngành cao su, những nguyên liệu liên kết chéo mà TPEs mong muốn cạnh tranh.

Sự ra đời của các chất lưu hóa dẻo nhiệt

Vào đầu những năm 1980, khi ngành công nghiệp TPE còn kém phát triển hơn ngày nay, các sản phẩm lưu hóa nhiệt dẻo (TPVs) đã giới thiệu một nếp nhăn mới. Những vật liệu này nhắm trực tiếp vào vật liệu cao su liên kết chéo bằng cách kết hợp pha monome ethylene propylene diene liên kết chéo (EPDM) vào ma trận polypropylene.

Phương pháp luận để tạo ra một cấu trúc như vậy có vô số khả năng, nhưng về mặt thương mại, hầu hết mọi TPV, lúc đó và bây giờ, đều dựa trên sự kết hợp này. Mục tiêu là để bắt chước hiệu suất của một loại cao su liên kết ngang với một loại nhựa nhiệt dẻo có thể được ép phun và tái chế. Về mặt này, TPV có thể được coi là sự kết hợp giữa cao su liên kết ngang cổ điển và TPE tiêu chuẩn, cung cấp một cầu nối về hiệu suất giữa hai nhóm này.

Do đó, TPV được thiết kế để cung cấp các đặc tính cơ học lâu dài được cải thiện như bộ nén, cũng như hiệu suất vượt trội trong thời gian dài ở nhiệt độ cao. Và bởi vì những vật liệu này nhắm vào thị trường cao su liên kết chéo, các nhà sản xuất vật liệu này đã công bố các loại đặc tính mà người sử dụng vật liệu cao su đã quen với việc nhìn thấy. Các đặc tính như duy trì độ bền kéo, độ giãn dài và độ cứng sau khi tiếp xúc lâu với nhiệt độ cao hoặc với chất lỏng nóng đã được công bố và vẫn là một phần của một số bảng dữ liệu ngày nay.

Các tài liệu quảng cáo ban đầu được xuất bản cho Santoperne , TPV thương mại đầu tiên, có đầy đủ thông tin như vậy cùng với các đường cong phân tích cơ học động học (DMA) cho các loại khác nhau trải dài phạm vi độ cứng từ 55 Shore A đến 50 Shore D. Trong khi những vật liệu này vẫn có đặc điểm tốt hơn hầu hết các TPE được giới thiệu gần đây, rất nhiều dữ liệu đã được công bố cách đây 35 năm có thể khó tìm thấy ngày nay.

TPV có thể khó xử lý hơn TPE tiêu chuẩn, một ví dụ về quy luật gần như phổ biến trong chất dẻo mà nếu nó xử lý với độ khó cao hơn, nó có thể có tiện ích lớn hơn trong ứng dụng. Sự hiện diện của giai đoạn liên kết ngang (lưu hóa) làm cho vật liệu có độ nhớt nóng chảy cao phải được kiểm soát bằng lực cắt. Ngay cả khi tạm dừng phía trước dòng chảy có thể gây ra sự gia tăng đáng kể độ nhớt và các khuyết tật mỹ phẩm liên quan.

Và trong khi TPV được dự định để thay thế một số họ cao su liên kết ngang, rõ ràng là chúng không thể hoàn toàn phù hợp với các đặc tính của vật liệu EPDM đã có từ những năm 1960. Sự khác biệt về đặc tính thể hiện rõ nhất trong thử nghiệm bộ nén, trong đó TPV cần phải khó hơn khoảng 20 điểm để phù hợp với hiệu suất của vật liệu liên kết chéo.

Bất chấp những thiếu sót này, chất đàn hồi dẻo nhiệt đã mở rộng đáng kể phạm vi tiếp cận của họ vào hầu hết các thị trường và chúng tôi sẽ khó quay trở lại thời kỳ mà tất cả chất đàn hồi của chúng tôi đều là vật liệu liên kết chéo. Ngành công nghiệp chỉ cần tốt hơn một chút trong việc thông báo cho chúng tôi về những gì chúng tôi đang nhào nặn và sử dụng.

Qua bài viết ngắn này chắc hẳn bạn đã hiểu thêm về nhựa nhiệt dẻo rồi đúng không.Và mọi thắc mắc về vật liệu này hãy liên hệ ngay cho chúng tôi- Công ty TNHH Cây Xanh Mộc Lan hoặc truy cập vào website: http://moclangroup.com để được hỗ trợ.