Ces dernières années, avec le développement de la science et de la technologie, les problèmes environnementaux sont devenus de plus en plus importants, et la production et l’application de matériaux respectueux de l’environnement ont reçu de plus en plus d’attention.Le matériau TPR appartient au caoutchouc thermoplastique. En raison de ses excellentes propriétés mécaniques et thermiques, c’est un matériau respectueux de l’environnement largement utilisé dans la production industrielle, les automobiles, les appareils électroménagers et d’autres industries.
Ensuite, nous analyserons en détail la définition,caractéristiques et application du caoutchouc thermoplastique TPR dans divers domaines, dans l’espoir de donner aux lecteurs une compréhension plus complète et plus approfondie.
Qu’est-ce que le caoutchouc thermoplastique (TPR) ?
Le TPR (matériau thermo-plastique-caoutchouc) est un matériau en caoutchouc thermoplastique. Il s’agit d’un matériau en caoutchouc souple thermoplastique avec une élasticité du caoutchouc qui peut être directement traité et moulé (par exemple, moulage par injection, extrusion, moulage par soufflage, etc.) sans vulcanisation.
Les matériaux TPR sont à base de caoutchouc thermoplastique styrène-butadiène (par exemple, SBS, SEBS), modifié par l’ajout de résines (par exemple, PP, PS), de charges, de plastifiants et d’autres additifs fonctionnels. En bref, il s’agit d’un matériau composite récupérable, élastique et malléable. L’une des principales caractéristiques des matériaux TPR est leur haute résistance à la fatigue, ce qui leur permet de résister à des contraintes de flexion élevées et à une longue durée de vie.
TPR, le terme que la plupart des utilisateurs utilisent pour désigner les élastomères thermoplastiques, fait référence aux matériaux modifiés avec des élastomères de styrène tels que le SBS et le SEBS. Les fournisseurs de matériaux TPR désignent les matériaux modifiés SBS, les matériaux élastomères sous le nom de TPR et les matériaux modifiés SEBS comme TPE pour faciliter la différenciation. Mais en fait, le TPE est un concept large qui comprend les élastomères de styrène, les SEBS, les matériaux modifiés SBS, mais aussi le TPU, le TPEV, le TPEE, le TPO et d’autres matériaux élastomères.
Principales propriétés physiques et chimiques du TPR
Le TPR (caoutchouc thermoplastique) est un matériau en caoutchouc souple thermoplastiquequi combine la grande élasticité, la haute résistance et la grande résilience du caoutchouc. Ce qui suit est une introduction détaillée aux principales propriétés physiques et chimiques, aux paramètres de performance et aux normes industrielles du TPR :
Propriétés mécaniques
- Traction:La résistance à la traction des matériaux TPR est généralement comprise entre 1 et 20 MPa. La valeur spécifique dépend de la formule du matériau et de la technologie de traitement. En ajoutant des matériaux de renforcement tels que la fibre de verre, la résistance à la traction peut être augmentée à 25 MPa.
- Résilience:Le matériau TPR a une excellente résilience, généralement supérieur à 85 %, ce qui est mieux que le matériau PVC et proche du niveau du caoutchouc naturel. Cela confère aux matériaux TPR des avantages significatifs en matière d’absorption des chocs et d’anti-dérapant.
Propriétés thermiques
- Point de fusion:Le point de fusion des matériaux TPR a une large gamme, généralement entre 130 et 200°C. La valeur spécifique dépend du rapport entre le SEBS (copolymère séquencé styrène-éthylène/butylène-styrène) et le SBS (copolymère séquencé styrène-butadiène-styrène) dans le matériau.
Limite supérieure de résistance à la température à court terme : La limite supérieure de résistance à la température à court terme des matériaux TPR est généralement de 120 °C. Le dépassement de cette température peut entraîner une diminution des performances du matériau. - Point de fragilisation à basse température :Lepoint de fragilisation à basse température des matériaux TPRest généralement d’environ -40°C, voire jusqu’à -55°C, et convient à une utilisation dans des zones extrêmement froides.
Stabilité chimique
- Résistance à l’eau :Le taux d’absorption d’eau des matériaux TPR est faible, généralement inférieur à 0,5 %, ce qui est mieux que des matériaux tels que l’EVA (copolymère d’éthylène-acétate de vinyle).
- Résistance à l’huile :Les matériaux TPR ont une résistance à l’huile relativement faible et peuvent gonfler lorsqu’ils sont exposés à l’huile minérale. Sa résistance à l’huile peut être améliorée par des méthodes telles que la modification de la fluoration.
Certification de sécurité
- Sans phtalates :Le matériau TPR ne contient pas de substances nocives telles que les phtalates et répond aux exigences de protection de l’environnement et de sécurité.
- Sans latex :Le matériau TPR ne contient pas d’ingrédients en latex et convient aux personnes allergiques au latex.
Les matériaux TPR ont obtenu de multiples certifications internationales de sécuritétels que REACH, RoHS, LFGB, etc., tels que REACH (UE, Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals), RoHS (Restriction de l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques) et LFGB (loi allemande sur l’alimentation et les nécessités quotidiennes), qui prouvent que le matériau répond aux normes de sécurité internationales.
Indicateurs de performance et exigences des normes de l’industrie
Paramètres de performance :Les paramètres de performance des matériaux TPR présenteront des caractéristiques différentes en raison de différences dans la formulation des matériaux et le processus de fabrication. Tels que la résistance à la traction, l’allongement, l’allongement à la rupture, etc. Dans des circonstances normales, la plage de dureté de ce matériau est très large (Shore 0-100A), son taux de retrait est compris entre 1,5 % et 3 %, et l’allongement peut être aussi élevé que 300 % 1500 %.
Norme de l’industrie :En Chine, la norme industrielle suivie par les produits TPR est GB / T 32447-2015 « Caoutchouc thermoplastique » (TPR). La norme a été proposée et organisée par l’Association chinoise de l’industrie de la transformation des plastiques. Cette norme décrit en détail tous les aspects du TPR, y compris sa définition, ses types, ses normes, ses méthodes d’essai, ses critères d’inspection, ainsi que l’étiquetage, l’emballage, la manutention et le stockage. De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors du contrôle de la qualité des produits en caoutchouc destinés au contact alimentaire, notamment la sélection des matières premières, la technologie de traitement et le fait que le produit ait été strictement testé avant d’être utilisé. De plus, en ce qui concerne le TPR des matériaux en contact avec les aliments, la Chine suit la norme d’essai GB4806.1, qui est similaire à la pratique de la FDA américaine, et les deux exigent des tests de dissolution dans de l’eau distillée et du n-hexane. À l’heure actuelle, la norme de l’UE est basée sur la norme EU1935/2004, qui est principalement utilisée pour la détection de la dissolution dans l’eau distillée, 3 % d’acide acétique et 50 % d’alcool.
Quels sont les avantages des matériaux TPR ?
Les matériaux en caoutchouc thermoplastique offrent les avantages suivants:
- Il peut être recyclé et économiser efficacement de l’énergie. C’est un matériau idéal pour remplacer le caoutchouc et le gel de silice.
- Économie d’énergie. La plupart des élastomères thermoplastiques n’ont pas besoin de vulcanisation ou le temps de vulcanisation est très court, l’efficacité de la production est considérablement améliorée et le cycle de formage est court.
- Protection de l’environnement, non toxique et sûr, avec une excellente coloration et un toucher doux. Les matériaux TPE n’introduisent pas de métaux lourds et de plastifiants à base de phtalates toxiques dans le processus de production, qui sont conformes aux tests de protection de l’environnement ROHS, reach, EN71, HAP et FDA.C’est un bon matériau pour remplacer le PVC.
- Les propriétés sont relativement stables, avec une bonne résistance à la température (plage de température de service – 50-100 °C), une résistance au vieillissement, une résistance chimique et une résistance aux solvants. Performances de traitement supérieures.
- Il peut s’agir d’un moulage par injection secondaire, revêtu et lié avec PP, PE, PC, PS, ABS et d’autres matériaux matriciels, ou formé séparément.
- Il a les caractéristiques de haute élasticité du caoutchouc etMoulage par injection.
Quels sont les inconvénients des matériaux TPR ?
Bien que les matériaux TPR offrent de nombreux avantages, ils présentent également certains inconvénients :
- Les matériaux peuvent devenir cassants ou perdre leur flexibilité en dehors de la plage de température dans laquelle ils sont utilisés.
- Possède des propriétés d’élasticité et de résilience inférieures à celles du caoutchouc naturel ou synthétique.
- Dans des conditions de charge fixe, il existe un risque de fluage ou de déformation au fil du temps, ce qui peut entraîner des modifications des dimensions de l’objet.
- La protection contre les ultraviolets (UV) est relativement faible, ce qui présente un danger caché dans les scénarios d’application en extérieur.
- Cela peut rendre le surmoulage ou l’assemblage du produit à l’aide d’adhésifs plus compliqué en raison d’une mauvaise adhérence à d’autres matériaux.
Quelles industries utilisent le matériau TPR ?
1. Industrie automobile
- Housse anti-poussière CVJ, housse de boîtier de direction, housse d’amortisseur, housse anti-poussière, etc.
- Joints de portes et de vitres automobiles, garnitures mécaniques, roues, etc.
- Boucle de câble d’antenne satellite de voiture, ensemble de serrure de coffre, ensemble de serrure de porte, etc.
- Couvercle d’airbag, châssis absorbant les chocs, revêtement anti-pierres du châssis, etc.
2. Industrie des nécessités quotidiennes
- Poignées, manches de brosse à dents, soufflets, télescopes, etc.
- Remplacement hautement transparent des mamelons en silicone, des cuillères, des pièces élastiques de douche, des séries d’appareils sanitaires, etc.
- Nappes moelleuses, rideaux, coffrets cadeaux, boîtes réfrigérées, tapis antidérapants, etc.
3. Fournitures industrielles légères et fournitures culturelles et sportives
- Outils à main, outils électriques, masques à gaz, roulettes, etc.
- Diverses poignées de raquettes, poignées de vélo, de moto, de bagages et de valises, etc.
- Pièces en caoutchouc de couvre-stylo, équipement de plongée, balles de souris, protège-poitrine, protège-dents, etc.
- Les équipements sportifs tels que les clubs en caoutchouc (golf, bâtons de ski), les tuyaux (tendeurs), les genouillères, etc.
4. Instruments médicaux
- Bouchons de bouteilles de sérum physiologique médical, bouchons de seringues jetables, boules de nettoyage d’oreilles, poches de plasma, etc.
- Gants chirurgicaux, vêtements de protection médicale, matériaux en caoutchouc sanitaire médical, etc.
5. Industrie manufacturière et de construction
- Joints, bandes transporteuses, glissières d’ascenseur, nettoyeurs haute pression, etc.
- Membranes décoratives, bandes décoratives, joints de dilatation de ponts, matériaux PVC alternatifs, etc.
6. Produit électronique
- Étuis, boutons, etc. pour écouteurs, chargeurs, banques d’alimentation, moniteurs, etc.
Les matériaux TPR sont largement utilisés dans diverses industries en raison de leur bonne élasticité et de leur résistance à l’usure, ainsi que la protection de l’environnement et la transformabilité. Dans le même temps, l’application des matériaux TPR continue de s’étendre et de s’approfondir, répondant aux besoins d’un plus grand nombre de domaines.
TPR vs silicone/caoutchouc : quelle est la différence ?
1. Comparaison des biens immobiliers
Propriété | TPR | Silicone |
Résistance à la chaleur | Modéré, adapté aux températures jusqu’à modérées | Excellent, peut résister à des températures élevées |
Résistance à l’abrasion | Résistance supérieure à l’abrasion | Moins résistant à l’abrasion |
Capacité de charge | Élevé, adapté aux charges dynamiques | Modéré, meilleur pour les charges statiques |
La résistance supérieure à l’abrasion et la capacité de charge du TPR le rendent particulièrement précieux dans les industries où les contraintes mécaniques sont prévalentes.
2. Applications et utilisations
Le TPR est avantageux dans les applications nécessitant une durabilité sous contrainte physique :
- Courroies et tuyaux automobiles soumis à des contraintes dynamiques
- Composants d’amortissement des vibrations dans les machines
- Tapis de sol à forte usure et sols industriels
Le silicone est indispensable dans les applications critiques à la chaleur :
- Joints et joints haute température dans l’automobile et l’aérospatiale
- Gants de cuisson de protection et ustensiles de cuisson en silicone
- Implants médicaux et prothèses nécessitant une biocompatibilité et une résistance à la température
3. Coût
Le TPR fournit souvent une solution plus rentable pour les applications nécessitant durabilité et polyvalence, en particulier si l’on considère l’utilisation à long terme et les besoins en matière de performances. Le silicone, bien qu’idéal pour des applications spécialisées, entraîne généralement des coûts plus élevés en raison de ses propriétés uniques et de ses processus de fabrication.
Résumé
Le matériau TPR est une matière plastique polyvalente et rentablequi est utilisé dans diverses industries depuis des décennies. Au fur et à mesure que la technologie progresse et que de nouveaux matériaux sont développés,Les matériaux TPR continueront d’être une option viable pour de nombreux produitset les applications à l’avenir.
Bientôt, les matériaux TPR continueront d’être utilisés dans de nombreuses applications actuelles, telles que les ustensiles de cuisine, les pièces automobiles et les dispositifs médicaux. Alors que la recherche continue de repousser les limites de la science des matériaux, de nouvelles formulations de TPR peuvent être développées, plus solides, plus durables et plus rentables que les formulations actuelles. En plus des nouvelles formulations, de nouveaux processus et techniques de production peuvent être développés pour produire des matériaux TPR plus rapidement et plus efficacement. Cela se traduit par des économies de coûts et des délais d’exécution plus rapides pour les clients.
FinalementLes matériaux TPR peuvent avoir des utilisations nouvelles et innovantes.Par exemple, les matériaux TPR peuvent être utilisés dansApplications d’impression 3Dou en remplacement de pièces métalliques dans les équipements industriels. Au fur et à mesure que la technologie se développe, les matériaux TPR peuvent devenir plus polyvalents et plus rentables dans de nombreuses industries.
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Foire aux questions
1.Quelles sont les propriétés du caoutchouc TPR ?
Le TPR (caoutchouc thermoplastique) combine une élasticité élevée, une résistance élevée et une grande résilience du caoutchouc. Ses propriétés comprennent : une élasticité et un rebond élevés, d’excellentes performances de traitement (pas besoin de vulcanisation, de moulage par injection, d’extrusion, de moulage par soufflage), respectueux de l’environnement et non toxique, large gamme de dureté (dureté 5-100 Shore), bonnes performances de coloration, résistance à l’usure et antidérapant, résistance à la température et résistance aux intempéries (par rapport au caoutchouc vulcanisé, il a une faible résistance à la température, mais est stable et a une forte résistance aux intempéries), et recyclable.
2.Quelle est la différence entre le TPR et le caoutchouc ?
Les principales différences entre le TPR et le caoutchouc sont les performances de traitement (le TPR n’a pas besoin de vulcanisation, contrairement au caoutchouc), la composition et la structure (le TPR est un mélange et modifié de caoutchouc thermoplastique styrène-butadiène, tandis que le caoutchouc est un composé polymère) et certaines propriétés spécifiques (telles que la résistance à la température et la résistance à l’usure peuvent varier en fonction du matériau).
3.Quels sont les différents types de matériaux TPR ?
Les matériaux TPR comprennent de nombreux types, tels que l’élastomère thermoplastique de polyuréthane (TPU), l’élastomère thermoplastique polyoléfine (tel que SBS, TPR de base SEBS), l’élastomère thermoplastique de chlorure de polyvinyle (TPVC), l’élastomère thermoplastique de polyester et l’élastomère thermoplastique de polyamide (TPAE), etc.
4.Quelles sont les propriétés et les caractéristiques des thermoplastiques ?
Il devient mou lorsqu’il est chauffé et durci lorsqu’il est refroidi, et peut être formé à plusieurs reprises ; Il est facile à traiter et peut être moulé par injection, extrudé et soufflé, et a une efficacité de production élevée ; il a des performances stables, une structure polymère linéaire et n’est pas soumis à la réticulation thermique ; il est recyclable, ce qui permet d’économiser les ressources et de réduire la pollution ; Il en a de nombreux types pour répondre à divers besoins ; Il a certaines propriétés physiques et mécaniques, mais une résistance à la chaleur et une rigidité médiocres.
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