المطاط بالحرارة (TPR) والبولي فينيل كلوريد (PVC)هي مواد لدائن حرارية تستخدم في الصناعة والبناء والاستهلاك. TPR عبارة عن مطاط صناعي بالحرارة يعتمد على البوليمر المشترك للستايرين بوتادين (SBS) ، والذي يجمع بين مرونة المطاط وقابلية معالجة البلاستيك. تستخدم على نطاق واسع في قطع غيار السيارات والأجهزة الطبية والإلكترونيات المرنة وغيرها من المجالات. PVC عبارة عن بوليمر صلب مبلمر من مونومر كلوريد الفينيل (VCM) ، والذي يهيمن على خط أنابيب البناء ومواد التعبئة والتغليف وسوق الكابلات نظرا لقوته العالية ومقاومته للتآكل الكيميائي وتكلفته المنخفضة.
الغرض من هذه الورقة هو فحص ومقارنة المواد البلاستيكية الحرارية مثل المطاط بالحرارة (TPR) والبولي فينيل كلوريد (PVC). من خلال تحليل متعمق لأدائها الأساسي ، وأداء المعالجة ، ومجال التطبيق ، والفعالية من حيث التكلفة ، وما إلى ذلك ، يتم الكشف عن اختلافات كبيرة بين الاثنين.
ما هو TPR؟
لدن بالحرارةالمطاط هو نوع من مادة المطاط الصناعي بالحرارة التي تجمع بين مرونة المطاط وخصائص معالجة اللدائن الحرارية. يمكن تشكيل مادة TPR عند تسخينها ومطاطها عند تبريدها.
تستخدم المادة بشكل شائع في الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع المكونات التي تتطلب النعومة والمرونة والمتانة ، مثل نعال الأحذية والألعاب والمقابض والأختام والمزيد. تتمتع مواد TPR بمقاومة جيدة للتآكل ، ومقاومة للتمزق ومقاومة للتآكل الكيميائي ، ويمكن أن تلبي احتياجات سيناريوهات التطبيق المختلفة. من خلال تقنيات الطباعة مثل نمذجة الترسيب المنصهر ، يمكن بثق مواد TPR بدقة ووضعها في طبقات ، مما ينتج عنه أشكال وهياكل معقدة.
ما هو PVC؟
PVC (بولي فينيل كلوريد بولي فينيل كلوريد)هي مادة بلاستيكية شائعة ومتعددة الوظائف. إنه مزيج من الحرارة والضوء ومقاومة الطقس والتآكل ، ويعمل بشكل جيد في التطبيقات الخارجية. تسمح متانتها ومرونتها للمطبوعات بأن تكون قوية وناعمة ، مما يجعلها مثالية لتصنيع المكونات التي تتطلب بعض الضغط الميكانيكي. في الوقت نفسه ، فإن موادها فعالة من حيث التكلفة ، مما يجعلها قادرة على المنافسة فيالطباعة ثلاثية الأبعاد.
ما هي الخصائص الأساسية ل TPR و PVC؟
1. مادة TPR:
-
اللدونة الحرارية: TPR عبارة عن مطاط صناعي بالحرارة يتراوح نطاق نقطة انصهار يتراوح بين 160 درجة مئوية و 220 درجة مئوية ، مما يعني أنه يمكن أن يلين ويتشكل في فترة زمنية قصيرة ويستعيد مرونته بعد التبريد. هذه الخاصية تجعل مواد TPR سهلة المعالجة وإعادة التدوير.
-
المرونة: فهو يجمع بين مرونة المطاط وقابلية معالجة البلاستيك ، وله مقاومة عالية للصدمات ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة (-40 درجة مئوية) ، وهو مناسب لبيئات الانحناء أو الاهتزاز الديناميكية.
-
مقاومة التآكل: مقاومة جيدة للتآكل ، يمكن أن تحافظ على عمر خدمة طويل في بيئة الاحتكاك والتآكل.
-
مقاومة التآكل الكيميائي: مقاومة جيدة للزيت والطقس ، ولكنها حساسة للأشعة فوق البنفسجية ، تتطلب إضافة مثبتات الضوء.
-
أداء المعالجة: من السهل تشكيلهاحقن صب، البثق وطرق المعالجة الأخرى ، مناسبة لمجموعة متنوعة من الأشكال والهياكل المعقدة.
-
حماية البيئة: تتوافق مع معايير ROHS و REACH ومعايير الاختبار البيئي الأخرى ، ولا تحتوي على مواد ضارة ، ولا تضر بالبيئة.
2. المواد البلاستيكية:
-
صلابة: قوة عالية ، صلابة ، أداء ضغط ممتاز ، لكنها هشة عند درجة حرارة منخفضة (<10 درجة مئوية).
-
المقاومة الكيميائية: مقاومة الحمض القاعدي ، مقاومة التآكل ، تستخدم على نطاق واسع في خطوط الأنابيب الكيميائية ومواد التعبئة والتغليف.
-
مقاومة درجات الحرارة: تبلغ درجة الانصهار حوالي 180-200 درجة مئوية وعرضة للتحلل طويل الأمد في درجات حرارة عالية (هناك حاجة إلى مثبتات). الاحتراق يطلق غاز حمض الهيدروكلوريك
-
قابلية المعالجة: معالجة درجة حرارة عالية (80-180 درجة مئوية) ، اعتماد الملدنات للمرونة ، العمليات المعقدة والاستهلاك العالي للطاقة.
-
صديقة للبيئة: يصعب تحللها ، التلوث الناتج عن الحرق ،تكنولوجيا إعادة التدوير الناضجةولكنها تخضع للقيود التنظيمية (مثل RoHS في الاتحاد الأوروبي).
ما هي الاختلافات في تقنيات المعالجة بين TPR و PVC؟
TPR (مطاط لدن بالحرارة):
1. المعالجة المسبقة للمواد
-
جاف: TPR منخفض في امتصاص الرطوبة ولكن لا يزال بحاجة إلى التجفيف (1-2 ساعة عند 40-60 درجة مئوية) لتجنب الفقاعات أو الطبقات الرقيقة أثناء الطباعة.
-
التحكم في درجة الحرارة: درجة حرارة التخزين الموصى بها ≤ 25 درجة مئوية لمنع تليين المادة أو التصاقها.
2. تحسين معلمة الطباعة FDM
-
طباعة FDMتحسين المعلمات
درجة حرارة الفوهة: 160-220 درجة مئوية (دقة ± 1 درجة مئوية) لتجنب التيار البارد أو التدهور الحراري.
درجة حرارة السرير الساخن: 40-60 درجة مئوية (يمنع ضعف الالتصاق بالطبقة الأولى).
-
سرعة البثق
سرعات منخفضة إلى متوسطة: 10-30 مم / ثانية (اندماج الطبقة البينية المتوازنة وكفاءة الطباعة).
المكونات ذات الجدران الرقيقة: زيادة مناسبة في السرعة (≤ 25 مم / ثانية) لتقليل الإجهاد الحراري.
- ارتفاع الأرضية وتعبئتها
ارتفاع الأرضية: 0.1-0.2 مم (دقة التوازن وكتلة السطح).
وضع التعبئة: أعط الأولوية لوضع "الشبكة" أو "قرص العسل" لتحسين هياكل الدعم الداخلية.
-
قطر الفوهة
فوهة دقيقة (0.4-0.6 مم): تعمل على تحسين دقة التفاصيل ولكن يتم انسدادها بسهولة.
فوهة خشنة (≥ 0.8 مم): مناسبة للطباعة ذات المساحة الكبيرة لتقليل مخاطر كسر الأسلاك.
3. المعالجة اللاحقة
-
صب الضغط الحراري: درجة حرارة 80-100 درجة مئوية ، ضغط متوسط ، إصلاح عيوب الطبقة البينية ، زيادة ثبات الأبعاد (للأجزاء ذات الجدران السميكة).
-
علاج التورم الكيميائي: سطح مذاب قليلا بمذيبات مثل التولوين لتعزيز التصاق الطبقة البينية (وقت التحكم ≤ 5 دقائق).
-
المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية: بعد إضافة مثبت الضوء ، يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تطيل عمر الخدمة في الهواء الطلق.
PVC (كلوريد البولي فينيل):
1. علاج التجفيف
- الهدف: لإزالة الرطوبة من الحبر (معدل امتصاص الرطوبة PVC حوالي 0.5٪) ومنع الفقاعات أو الرقائق من الضعف أثناء الطباعة.
-
الطرق: اخبز في درجة حرارة 40-60 درجة مئوية لمدة 1-2 ساعة مع التحكم في الرطوبة ≤ 3٪.
2.طبعالبارامترات
- التحكم في درجة الحرارة
درجة حرارة الفوهة: 180-200 درجة مئوية (لتجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية مما يؤدي إلى إطلاق حمض الهيدروكلوريك).
درجة حرارة السرير الحراري: 40-60 درجة مئوية (تقلل من الطبقة الأولى من تجعيد الحواف وتعوض معدل الانكماش).
سرعة البثق: 5-15 مم / ثانية (تعوض ضعف قابلية التدفق عند السرعات المنخفضة).
-
ارتفاع الأرضية والحشو
ارتفاع الأرضية: 0.1-0.2 مم (دقة التوازن والكفاءة).
وضع التعبئة: الوضع الشبكي أو الخلوي لتعزيز الدعم الداخلي.
3. تكنولوجيا ما بعد العلاج
الطحن / التلميع: إزالة أنماط السطح أو دعم المخلفات لتحسين النعومة.
-
صب حراري
درجة الحرارة: 160-180 درجة مئوية (أقل من نقطة الانصهار لتقليل التشوه).
الضغط: 5-10 ميجا باسكال لتحسين استقرار أبعاد المكونات ذات الجدران الرقيقة.
كيف تتعامل مع TPR بكفاءة؟
1. تدفق العملية والتكنولوجيا الرئيسية
-
التصنيف والمعالجة المسبقة
الجمع حسب الفئة: نفايات TPR النقية (باستثناء الشوائب مثل PVC و PA) ، مصنفة حسب الصلابة / اللون لتحسين جودة التجديد.
صقل التجفيف: التجفيف بالفراغ (40-60 درجة مئوية ، 1-2 ساعة) أو التجفيف بالهواء الساخن ، والتحكم في الرطوبة ≤ 0.5٪ ، صقل كسارة القص ثنائية المحور (حجم الجسيمات 0.5-2 مم).
التحكم في درجة الحرارة: تعمل الفقرة الأولى (160-180 درجة مئوية) على تليين TPR وإزالة المكونات المتطايرة. تتضمن المرحلة الثانية (190-210 درجة مئوية) التلدين الذائب وإضافة عوامل التقوية (على سبيل المثال 5-15٪ TPU).
الترشيح الذائب: يتم استخدام شبكة متعددة الطبقات من الفولاذ المقاوم للصدأ (حجم المسام 50-100 μ م) لإزالة الشوائب.
التحبيب بالبثق: درجة حرارة رأس القالب هي 200-220 درجة مئوية ويتم تبريدها إلى 50 درجة مئوية لتشكيلهاالجسيمات المتجددة.
- استعادة الأداء وتعديله
تركيب المثبت: تمت إضافة مثبت مركب Ca / Zn (0.1-0.5٪) لمنع تدهور الأكسدة الحرارية.
الحماية من الأشعة فوق البنفسجية: تتحد مع المواد الماصة للبنزوتريازول (1-2٪) لإطالة عمر الخدمة في الهواء الطلق.
2. مقارنة تقنيات المعالجة الفعالة
النوع الفني | مزايا | القيود |
إعادة التدوير المادي | منخفضة التكلفة ، عملية بسيطة ، مناسبة للتطبيق على نطاق واسع. | قد ينخفض أداء المواد بنسبة 10-20٪. |
إعادة التدوير الكيميائي | يمكن الحصول على المونومرات النقية (مثل الستايرين والبيوتادين) بمعدل تجديد مرتفع. | العملية معقدة ، واستهلاك الطاقة مرتفع ، وهناك مخاطر بيئية تنطوي عليها. |
استعادة الطاقة | الحرق المباشر لتوليد الطاقة ،تحقيق استخدام موارد النفايات. | يتطلب إطلاق ثاني أكسيد الكربون ₂ والغازات السامة (مثل حمض الهيدروكلوريك ) تحكما صارما في درجة الحرارة. |
3. حماية البيئة والتحسين الاقتصادي
-
إعادة تدوير الحلقة المغلقة→ استخدام النفايات → الجسيمات المتجددة مباشرة في الإنتاج (انخفاض بنسبة 30-50٪ في استهلاك المواد الجديدة.:
-
التعديل الحيوي: يمكن أن يؤدي استبدال بعض المواد الأولية للبتروكيماويات بالزيت النباتي إلى تقليل انبعاثات الكربون بنسبة 40 إلى 60 في المائة.
ما مدى فعالية TPR و PVC؟
فيما يلي تحليل مقارنة التكلفة والعائد ل TPR و PVC ، ويغطي أبعادا متعددة مثل المواد الخام والمعالجة وحماية البيئة وسيناريوهات التطبيق:
1. تكلفة المواد الخام
علم المواد | المواد الخام الرئيسية | تقلب الأسعار | تكلفة التعديل |
TPR | الستايرين ، بوتادين (قائم على البتروكيماويات) / الزيت النباتي (الحيوي). | تتأثر بشكل معتدل بأسعار النفط (الستايرين حول 1200 دولار - 1500 دولار / طن). | التعديل الحيوي (+ 10-30٪ التكلفة). |
البلاستيكيه | مونومر كلوريد الفينيل (VCM) ، الملدنات ، المثبت. | تتقلب أسعار VCM بشكل كبير (حوالي 800-1200 دولار / طن) ، وتخضع الملدنات (مثل الفثالات) لقيود تنظيمية. | مثبت خال من الهالوجين (+ 20-50٪ تكلفة). |
2. تكلفة المعالجة
علم المواد | صعوبات المعالجة | استهلاك الطاقة | متطلبات المعدات |
TPR | لا حاجة للفلكنة ، سيولة جيدة. | أقل (160-220 درجة مئوية) | طباعة FDM العاديةالمعدات كافية. |
البلاستيكيه | سهل التحلل في درجات حرارة عالية (يتطلب تحكما صارما في درجة الحرارة). | أعلى (180-200 درجة مئوية) | تحتاج إلى تجهيز معدات معالجة غاز العادم. |
3. التكاليف المتعلقة بالبيئة
علم المواد | صعوبة إعادة التدوير | تكلفة التخلص |
TPR | سهل إعادة التدوير (تجديد الذوبان). | منخفض (قابل لإعادة الاستخدام 3-5 مرات). |
البلاستيكيه | ناضجتكنولوجيا إعادة التدويرولكن مقيدة باللوائح. | ارتفاع (يجب معالجة إطلاق حمض الهيدروكلوريك من الحرق). |
4. فوائد سيناريو التطبيق
علم المواد | التطبيقات النموذجية | القيمة المضافة | حجم السوق |
TPR | إلكترونيات مرنة ،المعدات الطبية، ألعاب الأطفال. | مرتفع (ممتاز في السوق الراقية) | معدل نمو سنوي حوالي 5-8٪. |
البلاستيكيه | بناء خطوط الأنابيب ومواد التعبئة والتغليف والأسلاك والكابلات. | منخفض (سلعة) | معدل نمو سنوي يبلغ حوالي 3-4٪ (قمعته السياسات البيئية). |
5. مقارنة شاملة بين التكلفة والعائد
البعد | TPR | البلاستيكيه |
التكاليف قصيرة الأجل | سعر المواد الخام أعلى قليلا ، لكن استهلاك طاقة المعالجة منخفض. | أسعار المواد الخام المنخفضة ، ولكن ارتفاع تكاليف المعالجة وحماية البيئة. |
التكاليف طويلة الأجل | معدل إعادة تدوير مرتفع (90٪ +) ، مخاطر بيئية منخفضة. | ارتفاع تكاليف إعادة التدوير والضغط التنظيمي الكبير (مع إمكانية زيادة التكلفة في المستقبل). |
أداء التكلفة | فعالية متميزة من حيث التكلفة في المجالات الراقية مثل الرعاية الصحية والسيارات. | فعالية عالية من حيث التكلفة في الصناعات السائبة (مثل البناء والتعبئة والتغليف). |
TPR لديه امتثال بيئي أقوى. سيناريوهات التطبيق المرنة لها قيمة مضافة أعلى وتكاليف استرداد أقل على المدى الطويل. المواد الخام البلاستيكية رخيصة ومزايا التكلفةالإنتاج على نطاق واسعواضحة. المكونات الهيكلية الصلبة لها قابلية تطبيق قوية ويجب إيلاء الاهتمام لتكلفة استبدال الملدنات ومخاطر تشديد السياسة البيئية في المستقبل.
هللديها المعدات الأكثر تقدما ورقابة صارمة على الجودة. نحن نقدمالتصنيع باستخدام الحاسب الآلي,الطباعة ثلاثية الأبعاد,حقن صب,معالجة الصفائح المعدنية، وما إلى ذلك ، لتلبية احتياجات الشركات ، يمكن التعامل مع المشاريع من أي حجم وتعقيد. ما عليك سوى تحميل الرسومات وسنقوم بتطوير عرض تنافسي بمجرد طلبك.
ما هي الصناعات المناسبة ل TPR و PVC؟
صناعات التطبيق الرئيسية ل TPR هي:
1.تصنيع السيارات:الأختام وامتصاص الصدمات ، وأختام الأبواب ، وأذرع المساحات ، وبطانات أنابيب حجرة المحرك (درجة حرارة منخفضة ومقاومة للصدمات).
2.المجالات الطبية والبيولوجية:
- القسطرة الطبية: أنابيب التسريب ، القسطرة (متوافقة حيويا ، غير سامة).
- المواد الاستهلاكية الطبية: عاصبة ، قناع خطاف الأذن (مرونة جيدة ، تأثير تطهير جيد).
3. في مجالطاقة جديدة:طلاء فاصل البطارية: تحسين سلامة بطاريات الليثيوم أيون (مقاومة درجات الحرارة العالية ، العزل).
صناعات التطبيق الرئيسية ل PVC هي:
1. مواد البناء والبناء
- نظام خطوط الأنابيب: أنابيب إمدادات المياه والصرف الصحي ، أنابيب PVC-U (مقاومة التآكل ، تكلفة منخفضة التكلفة).
- ملف تعريف البوابة والنافذة: إطار نافذة فولاذي مصبوب (خفيف ، معزول).
- الأرضيات وورق الحائط: جلد الأرضيات البلاستيكية ، طلاء مقاوم للماء (كاشطة ، سهل التطبيق).
- فيلم التعبئة والتغليف: فيلم حفظ الطعام ، كيس فوري (شفافية عالية ، مرونة).
- الملصقات والبطاقات: ملصقات ذاتية اللصق ، ركائز البطاقات (مع قدرة واسعة على التكيف مع الطباعة).
3. الصناعات الصناعية والكيميائية
- حاويات مقاومة للتآكل: صهاريج تخزين الحمض ، بطانة خطوط أنابيب المصانع الكيميائية (قاعدة مقاومة للأحماض).
- المرشحات والمرشحات: وسائط الترشيح الكيميائي (درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل الكيميائي).
ملخص
تتميز TPR بمرونة عالية ومقاومة للتآكل ومرونة حرارية وأداء بيئي جيد.في الوقت نفسه ، تكون المعالجة بسيطة وموفرة للطاقة وتحسن الكفاءة.على الرغم من أن مواد TPR باهظة الثمن نسبيا ، إلا أن خصائصها الفيزيائية والبيئية الفائقة تجعلها لا يمكن الاستغناء عنها في الأسواق الراقية والتطبيقات المحددة.
في المقابل ، تتميز مواد PVC بتكلفة منخفضة ومقاومة قوية للتآكل الكيميائي واللدونة العالية.ومع ذلك ، قد ينتج PVC غازات ضارة أثناء معالجة الحرق ، مما يحد من تطبيقه في المناطق التي تتطلب متطلبات بيئيا.لذلك ، عند اختيار TPR و PVC ، هناك حاجة إلى مجموعة من مجالات التطبيق والفعالية من حيث التكلفة والمتطلبات البيئية وخصائص المواد لاتخاذ الخيار الأنسب.
اخلاء المسؤوليه
المحتوى الموجود في هذه الصفحة هو للإشارة فقط.هللا يقدم أي إقرار أو ضمان صريح أو ضمني فيما يتعلق بدقة المعلومات أو اكتمالها أو صحتها. لا ينبغي الاستدلال على معلمات الأداء أو التفاوتات الهندسية أو ميزات التصميم المحددة أو جودة المواد ونوعها أو الصنعة فيما يتعلق بما سيقدمه مورد أو مصنع تابع لجهة خارجية من خلال شبكة Longsheng. إنها مسؤولية المشتريالبحث عن عرض أسعار لقطع الغيارلتحديد المتطلبات المحددة لتلك الأجزاء.يرجى الاتصال بناللحصول على مزيد من المعلومات.
فريق LS
LS هي شركة رائدة في الصناعةمتخصصون في حلول التصنيع المخصصة. مع أكثر من 20 عاما من الخبرة في خدمة أكثر من 5,000 عميل ، نركز على الدقة العاليةالتصنيع باستخدام الحاسب الآلي,تصنيع الصفائح المعدنية,الطباعة ثلاثية الأبعاد,حقن صب,ختم المعادن ،وغيرها من خدمات التصنيع الشاملة.
تم تجهيز مصنعنا بأكثر من 100 مركز تصنيع متقدم من 5 محاور وهو حاصل على شهادة ISO 9001: 2015. نحن نقدم حلول تصنيع سريعة وفعالة وعالية الجودة للعملاء في أكثر من 150 دولة حول العالم. سواء كان ذلك إنتاجا منخفض الحجم أو تخصيصا على نطاق واسع ، يمكننا تلبية احتياجاتك من خلال التسليم في غضون 24 ساعة. اختيارتقنية LSيعني اختيار الكفاءة والجودة والاحتراف.
لمعرفة المزيد، يرجى زيارة موقعنا على الإنترنت:www.lsrpf.com
الأسئلة الشائعة
1. أيهما أكثر أمانا ، TPR أم سيليكون؟
السيليكون (خاصة الدرجة الطبية / الغذائية) غير سام بشكل عام ، ومقاوم للحرارة ، ومستقر كيميائيا ، ومتوافق حيويا وأكثر أمانا ؛ بينما يستخدم TPR بشكل شائع في المنتجات اليومية مثل الألعاب ونعال الأحذية ، فإن سلامته تعتمد على نوع المادة المضافة (مثل الملدنات) وما إذا كانت تفي بالمعايير ذات الصلة (مثل شهادة مستوى التعرض للأغذية).
2. هل يمكن استخدام TPR في منتجات العزل المائي؟
يحتوي TPR على بعض العزل المائي ، لكنه ليس مادة احترافية مقاومة للماء. نعومتها ومقاومتها لدرجات الحرارة المنخفضة تجعلها مناسبة لظروف العزل المائي المعتدلة مثل النعال والأختام ، ولكنها يمكن أن تتسرب في ظروف النقع لفترات طويلة أو الضغط العالي. إذا كانت هناك حاجة إلى عزل مائي عالي القوة ، فيجب دمجه مع مواد أخرى (مثل PVC والبولي يوريثين) أو المعدلات الكارهة للماء.
3. ما هي المواد الأسهل لإعادة التدوير: TPR أو PVC؟
يصعب نسبيا استرداد PVC و EPDR ، لكن تقنية إعادة تدوير PVC ناضجة نسبيا. يعتمد PVC على المثبتات الكيميائية والملدنات للاسترداد الجزئي من خلال الفصل الفيزيائي والبلمرة الكيميائية. بشكل عام ، من السهل إعادة تدوير PVC بكفاءة في أنظمة إعادة التدوير الحالية ، لكن الإصدارات المعدلة بيولوجيا من TPR (القابلة للتحلل) تكون أكثر فائدة في السيناريوهات البيئية.
4. ما هي عيوب مادة TPR؟
مقاومة ضعيفة لدرجات الحرارة المرتفعة (عرضة لتليين الحرارة على المدى الطويل) ، والقوة الميكانيكية المحدودة (قوة الشد أقل من اللدائن الهندسية) ، وحساسية الأشعة فوق البنفسجية (عرضة للشيخوخة وتحتاج إلى مثبتات) ، ومقاومة كيميائية ضعيفة للتآكل (مقاومة ضعيفة للأحماض / القلويات القوية) وصعوبة في الانتعاش البيئي (تعديل العملية أو تحسينها مطلوبة).