Termoplastiske elastomerer (TPE) er en klasse polymermaterialer som kombinerer elastisiteten til gummi med bearbeidingsfordelene til termoplast. Basert på kjemisk struktur og ytelsesegenskaper, kan TPE-materialer klassifiseres i flere hovedtyper. Blant dem er styrenisk TPE (TPS), olefinisk TPE (TPO/TPV) og dien-basert TPE de mest brukte i industrielle applikasjoner.
Styren termoplastiske elastomerer (TPS)
Styrenisk TPE, også kjent som TPS, er en av de tidligst utviklede og mest produserte termoplastiske elastomerene. Den er basert på blokkkopolymerer av styren med butadien eller isopren. Det mest representative materialet er SBS (styren-butadien-styren), hvis mekaniske oppførsel minner mye om SBR-gummi.
SBS er mye brukt i fottøy, hvor det i stor grad har erstattet tradisjonell gummi. Det er også mye brukt i industrielle gummiplater, slanger, trykk-sensitive lim og asfaltmodifikasjoner. SBS-modifisert asfalt forbedrer sprekkmotstand, slitestyrke, anti-skliegenskaper og temperaturstabilitet. Selv om SBS er relativt dyrt, sikrer dens utmerkede kompatibilitet med asfalt bred markedsadopsjon.
Hydrogenerte kvaliteter som SEBS og SEPS forbedrer varmebestandigheten, værbestandigheten og aldringsytelsen betydelig. Disse materialene er mye brukt som slagmodifikatorer for ingeniørplast som PA og PC, medisinske-materialer, transparente elastomerer og værbestandige-polymerblandinger. Imidlertid har tradisjonelle SBS- og SIS-materialer begrenset varmebestandighet, vanligvis under 80 grader.
Olefiniske termoplastiske elastomerer (TPO og TPV)
Olefinisk TPE er hovedsakelig sammensatt av polypropylen (PP) som det harde segmentet og EPDM-gummi som det myke segmentet, vanligvis kjent som TPO. TPO har lav tetthet (rundt 0,88), utmerket værbestandighet, ozonbestandighet og varmebestandighet opp til 100 grader.
Utviklingen av termoplastiske vulkanisater (TPV) markerte et stort gjennombrudd. TPV produseres gjennom dynamisk vulkanisering, hvor fullstendig tverrbundne gummipartikler er fint spredt i den termoplastiske matrisen. Denne strukturen forbedrer kompresjonssettet, oljemotstanden og varmealdringsmotstanden betydelig, slik at TPV kan oppnå ytelsesnivåer som kan sammenlignes med CR-gummi.
TPV er mye brukt i biltetninger, slanger, lednings- og kabelisolering, luftkanaler, pakninger og tetningssystemer for bygninger, og har i stor grad erstattet tradisjonell gummi i mange bruksområder. For tiden står TPO for omtrent 80–85 % av olefinisk TPE-forbruk, mens TPV representerer 15–20 %, med rask vekst.
Diene-baserte termoplastiske elastomerer
Dien-basert TPE inkluderer hovedsakelig termoplastisk trans-polyisopren (TPI) og termoplastisk polybutadien (TPB). TPI er strukturelt lik naturlig gutta-perka og viser høy krystallinitet, god mekanisk styrke og formminneegenskaper. Den brukes i ortopediske enheter, beskyttende sportsutstyr og spesialfilmer.
TPB tilbyr utmerket gjennomsiktighet, værbestandighet, elektrisk isolasjon og kontrollert nedbrytbarhet. En viktig fordel med dien-basert TPE er at den kan vulkaniseres, noe som forbedrer varmebestandighet, oljebestandighet og holdbarhet-en evne som de fleste TPE-materialer mangler.