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Negli ultimi anni, con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, i problemi ambientali sono diventati sempre più importanti e la produzione e l'applicazione di materiali ecocompatibili hanno ricevuto sempre più attenzione.Il materiale TPR appartiene alla gomma termoplastica. Grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche e termiche, è un materiale ecologico ampiamente utilizzato nella produzione industriale, nelle automobili, negli elettrodomestici e in altre industrie.
Successivamente, analizzeremo in dettaglio la definizione,caratteristiche e applicazione della gomma termoplastica TPR in vari campi, sperando di dare ai lettori una comprensione più completa e approfondita.

Che cos'è la gomma termoplastica (TPR)?

Il TPR (materiale termoplastico-gomma) è un materiale in gomma termoplastica. Si tratta di un materiale termoplastico in gomma morbida con elasticità in gomma che può essere lavorato e modellato direttamente (ad es. stampaggio a iniezione, estrusione, soffiaggio, ecc.) senza vulcanizzazione.

I materiali TPR sono a base di gomma termoplastica stirene-butadiene (ad es. SBS, SEBS), modificata con l'aggiunta di resine (ad es. PP, PS), riempitivi, plastificanti e altri additivi funzionali. In breve, si tratta di un materiale composito recuperabile, elastico e malleabile. Una delle caratteristiche principali dei materiali TPR è la loro elevata resistenza alla fatica, che consente loro di resistere a elevate sollecitazioni di flessione e lunga durata.

TPR, il termine che la maggior parte degli utenti usa per gli elastomeri termoplastici, si riferisce a materiali modificati con elastomeri stirenici come SBS e SEBS. I fornitori di materiali TPR si riferiscono ai materiali elastomerici modificati SBS come TPR e ai materiali modificati SEBS come TPE per facilitare la differenziazione. Ma in realtà, il TPE è un concetto ampio che include elastomeri stirenici, SEBS, materiali modificati SBS, ma anche TPU, TPV, TPEE, TPO e altri materiali elastomerici.

Principali proprietà fisiche e chimiche del TPR

Il TPR (gomma termoplastica) è un materiale in gomma morbida termoplasticache combina l'elevata elasticità, l'elevata resistenza e l'elevata resilienza della gomma. Di seguito è riportata un'introduzione dettagliata alle principali proprietà fisiche e chimiche, ai parametri di prestazione e agli standard industriali del TPR:

Proprietà meccaniche

• Resistenza alla trazione:La resistenza alla trazione dei materiali TPR è generalmente compresa tra 1 e 20 MPa. Il valore specifico dipende dalla formula del materiale e dalla tecnologia di lavorazione. Aggiungendo materiali di rinforzo come la fibra di vetro, la resistenza alla trazione può essere aumentata a 25 MPa.
• Resilienza:Il materiale TPR ha un'eccellente resilienza, solitamente superiore all'85%, che è migliore del materiale in PVC e vicino al livello della gomma naturale. Ciò conferisce ai materiali TPR vantaggi significativi nell'assorbimento degli urti e nell'antiscivolo.

Proprietà termiche

1. Punto di fusione:Il punto di fusione dei materiali TPR ha un'ampia gamma, generalmente tra 130 e 200°C. Il valore specifico dipende dal rapporto tra SEBS (copolimero a blocchi stirene-etilene/butilene-stirene) e SBS (copolimero a blocchi stirene-butadiene-stirene) nel materiale.
   Limite superiore di resistenza alla temperatura a breve termine: il limite superiore di resistenza alla temperatura a breve termine dei materiali TPR è generalmente di 120 °C. Il superamento di questa temperatura può causare una diminuzione delle prestazioni del materiale.
2. Punto di infragilimento a bassa temperatura:Lepunto di infragilimento a bassa temperatura dei materiali TPRè generalmente intorno ai -40°C, o anche fino a -55°C, ed è adatto per l'uso in aree estremamente fredde.

Stabilità chimica

• Resistenza all'acqua:Il tasso di assorbimento d'acqua dei materiali TPR è basso, solitamente inferiore allo 0,5%, che è migliore di materiali come l'EVA (copolimero etilene-vinil acetato).
• Resistenza all'olio:I materiali TPR hanno una resistenza all'olio relativamente scarsa e possono gonfiarsi se esposti all'olio minerale. La sua resistenza all'olio può essere migliorata attraverso metodi come la modifica della fluorurazione.

Certificazione di sicurezza

1. Senza ftalati:Il materiale TPR non contiene sostanze nocive come gli ftalati e soddisfa i requisiti di protezione ambientale e sicurezza.
2. Senza lattice:Il materiale TPR non contiene ingredienti in lattice ed è adatto a persone allergiche al lattice.

I materiali TPR hanno ottenuto diverse certificazioni internazionali di sicurezzacome REACH, RoHS, LFGB, ecc., come REACH (Registrazione, valutazione, autorizzazione e restrizione delle sostanze chimiche dell'UE), RoHS (Restrizione dell'uso di determinate sostanze pericolose nelle apparecchiature elettriche ed elettroniche) e LFGB (Legge tedesca sugli alimenti e le necessità quotidiane), che dimostrano che il materiale soddisfa gli standard di sicurezza internazionali.

Indicatori di prestazione e requisiti standard del settore

Parametri di prestazione:I parametri prestazionali dei materiali TPR mostreranno caratteristiche diverse a causa delle differenze nella formulazione dei materiali e nel processo di produzione. Come la resistenza alla trazione, l'allungamento, l'allungamento a rottura, ecc. In circostanze normali, la gamma di durezza di questo materiale è molto ampia (Shore 0-100A), il suo tasso di restringimento è compreso tra 1,5% e 3% e l'allungamento può arrivare fino al 300% 1500%.

Standard del settore:In Cina, lo standard industriale seguito dai prodotti TPR è GB/T 32447-2015 "Gomma termoplastica" (TPR). Lo standard è stato proposto e organizzato dalla China Plastics Processing Industry Association. Questo standard descrive in dettaglio tutti gli aspetti del TPR, compresa la sua definizione, i tipi, gli standard, i metodi di prova, i criteri di ispezione, nonché l'etichettatura, l'imballaggio, la manipolazione e lo stoccaggio. Ci sono molti fattori da considerare quando si esegue il controllo di qualità sui prodotti in gomma per il contatto con gli alimenti, tra cui la selezione delle materie prime, la tecnologia di lavorazione e se il prodotto è stato rigorosamente testato prima dell'uso. Inoltre, in termini di TPR dei materiali a contatto con gli alimenti, la Cina segue lo standard di test GB4806.1, che è simile alla pratica della FDA statunitense, ed entrambi richiedono test di dissoluzione in acqua distillata e n-esano. Attualmente, lo standard UE si basa sulla EU1935/2004, che viene utilizzata principalmente per il rilevamento della dissoluzione in acqua distillata, acido acetico al 3% e alcol al 50%.

Quali sono i vantaggi dei materiali TPR?

I materiali in gomma termoplastica offrono i seguenti vantaggi:

• Può essere riciclato e risparmiare energia in modo efficace. È un materiale ideale per sostituire la gomma e il gel di silice.
• Risparmio energetico. La maggior parte degli elastomeri termoplastici non necessita di vulcanizzazione o il tempo di vulcanizzazione è molto breve, l'efficienza produttiva è notevolmente migliorata e il ciclo di formatura è breve.
• Protezione dell'ambiente, atossico e sicuro, con un'eccellente colorazione e tocco morbido. I materiali TPE non introducono metalli pesanti e plastificanti ftalati tossici nel processo di produzione, che sono conformi ai test di protezione ambientale ROHS, reach, EN71, IPA e FDA.È un buon materiale per sostituire il PVC.
• Le proprietà sono relativamente stabili, con una buona resistenza alla temperatura (intervallo di temperatura di servizio – 50-100 °C), resistenza all'invecchiamento, resistenza chimica e resistenza ai solventi. Prestazioni di elaborazione superiori.
• Può essere stampaggio a iniezione secondario, rivestito e incollato con PP, PE, PC, PS, ABS e altri materiali a matrice o formato separatamente.
• Ha le caratteristiche di elevata elasticità della gomma estampaggio ad iniezione.

Quali sono gli svantaggi dei materiali TPR?

Sebbene i materiali TPR offrano molti vantaggi, presentano anche alcuni svantaggi:

• I materiali possono diventare fragili o perdere la loro flessibilità al di fuori dell'intervallo di temperatura in cui vengono utilizzati.
• Ha proprietà di elasticità e resilienza inferiori rispetto alla gomma naturale o sintetica.
• In condizioni di carico fisso, esiste il rischio di scorrimento o deformazione nel tempo, che può causare variazioni delle dimensioni dell'oggetto.
• La protezione dai raggi ultravioletti (UV) è relativamente debole, il che rappresenta un pericolo nascosto negli scenari di applicazione all'aperto.
• Ciò può rendere più complicato il sovrastampaggio o l'assemblaggio del prodotto con adesivi a causa della scarsa adesione ad altri materiali.

Quali settori utilizzano il materiale TPR?

1. Industria automobilistica

• Coperchio antipolvere CVJ, coperchio dello sterzo, coperchio dell'ammortizzatore, coperchio antipolvere, ecc.
• Guarnizioni per porte e finestre automobilistiche, tenute meccaniche, ruote, ecc.
• Fibbia del cavo dell'antenna satellitare dell'auto, gruppo serratura del bagagliaio, gruppo serratura della porta, ecc.
• Copertura dell'airbag, telaio ammortizzante, rivestimento antisassi del telaio, ecc.

2. Settore delle necessità quotidiane

1. Impugnature, manici di spazzolini da denti, soffietti, telescopi, ecc.
2. Ricambio altamente trasparente per nippli in silicone, cucchiai, parti elastiche per doccia, serie di sanitari, ecc.
3. Tovaglie morbide, tende, scatole regalo, scatole frigorifere, tappetini antiscivolo, ecc.

3. Forniture industriali leggere e forniture culturali e sportive

• Utensili manuali, utensili elettrici, maschere antigas, rotelle, ecc.
• Varie impugnature per racchette, impugnature per biciclette, motociclette, impugnature per bagagli e valigie, ecc.
• Parti in gomma del coperchio della penna, attrezzatura subacquea, palle del mouse, protezioni per il torace, paradenti, ecc.
• Attrezzature sportive come (golf, bastoncini da sci) mazze di gomma, (tenditori) tubi flessibili, ginocchiere, ecc.

4. Strumenti medici

1. Tappi per flaconi di soluzione salina medica, tappi per siringhe monouso, palline per la pulizia delle orecchie, sacche per plasma, ecc.
2. Guanti chirurgici, indumenti protettivi medici, materiali sanitari in gomma per uso medico, ecc.

5. Industria manifatturiera industriale e delle costruzioni

• Guarnizioni, nastri trasportatori, scivoli elevatori, idropulitrici, ecc.
• Membrane decorative, strisce decorative, giunti di dilatazione per ponti, materiali alternativi in PVC, ecc.

6. Prodotto elettronico

• Custodie, pulsanti, ecc. per cuffie, caricabatterie, power bank, monitor, ecc.

I materiali TPR sono ampiamente utilizzati in vari settori grazie alla loro buona elasticità e resistenza all'usura, nonché la protezione dell'ambiente e la lavorabilità. Allo stesso tempo, l'applicazione dei materiali TPR è ancora in espansione e approfondimento, soddisfacendo le esigenze di più campi.

TPR vs. silicone/gomma: qual è la differenza?

1. Confronto delle proprietà

Proprietà	TPR	Silicone
Resistenza al calore	Moderata, adatta a temperature fino a moderate	Eccellente, resiste alle alte temperature
Resistenza all'abrasione	Resistenza all'abrasione superiore	Meno resistente all'abrasione
Capacità di carico	Alto, adatto per carichi dinamici	Moderato, migliore per carichi statici

La superiore resistenza all'abrasione e la capacità di carico del TPR lo rendono particolarmente prezioso nei settori in cui le sollecitazioni meccaniche sono prevalenti.

2.Applicazioni e usi

Il TPR è vantaggioso nelle applicazioni che richiedono durata sotto stress fisico:

1. Cinghie e tubi flessibili per autoveicoli soggetti a sollecitazioni dinamiche
2. Componenti antivibranti nei macchinari
3. Tappetini ad alta usura e pavimenti industriali

Il silicone è indispensabile nelle applicazioni critiche per il calore:

1. Guarnizioni e tenute per alte temperature nel settore automobilistico e aerospaziale
2. Guanti da cucina protettivi e teglie in silicone
3. Impianti medici e protesi che richiedono biocompatibilità e resilienza alla temperatura

3. Costo

Il TPR offre spesso una soluzione più economica per le applicazioni che richiedono durata e versatilità, soprattutto se si considerano le esigenze di utilizzo e prestazioni a lungo termine. Il silicone, sebbene ideale per applicazioni specializzate, in genere comporta costi più elevati a causa delle sue proprietà uniche e dei processi di produzione.

Sommario

Il materiale TPR è un materiale plastico versatile ed economicoche è stato utilizzato in vari settori per decenni. Con l'avanzare della tecnologia e lo sviluppo di nuovi materiali,I materiali TPR continueranno ad essere un'opzione praticabile per molti prodottie applicazioni in futuro.
Presto, i materiali TPR continueranno ad essere utilizzati in molte applicazioni attuali, come utensili da cucina, parti di automobili e dispositivi medici. Mentre la ricerca continua a spingere i confini della scienza dei materiali, possono essere sviluppate nuove formulazioni TPR più resistenti, più durevoli e più convenienti rispetto alle formulazioni attuali. Oltre alle nuove formulazioni, è possibile sviluppare nuovi processi e tecniche di produzione per produrre materiali TPR in modo più rapido ed efficiente. Ciò si traduce in risparmi sui costi e tempi di consegna più rapidi per i clienti.

FinalmenteI materiali TPR possono avere usi nuovi e innovativi.Ad esempio, i materiali TPR possono essere utilizzati inApplicazioni di stampa 3Do in sostituzione di parti metalliche in apparecchiature industriali. Con lo sviluppo della tecnologia, i materiali TPR possono diventare più versatili ed economici in molti settori.
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Domande frequenti

1. Quali sono le proprietà della gomma TPR?

Il TPR (gomma termoplastica) combina un'elevata elasticità, un'elevata resistenza e un'elevata resilienza della gomma. Le sue proprietà includono: elevata elasticità e rimbalzo, eccellenti prestazioni di lavorazione (nessuna necessità di vulcanizzazione, stampaggio a iniezione, estrusione, soffiaggio), ecologico e non tossico, ampia gamma di durezza (durezza 5-100 Shore), buone prestazioni di colorazione, resistenza all'usura e antiscivolo, resistenza alla temperatura e resistenza agli agenti atmosferici (rispetto alla gomma vulcanizzata, ha una debole resistenza alla temperatura, ma è stabile e ha una forte resistenza agli agenti atmosferici), e riciclabile.

2. Qual è la differenza tra TPR e gomma?

Le principali differenze tra TPR e gomma sono le prestazioni di lavorazione (il TPR non necessita di vulcanizzazione, mentre la gomma sì), la composizione e la struttura (il TPR è una gomma termoplastica stirene-butadiene miscelata e modificata, mentre la gomma è un composto polimerico) e alcune proprietà specifiche (come la resistenza alla temperatura e all'usura possono variare a seconda del materiale).

3. Quali sono i diversi tipi di materiali TPR?

I materiali TPR includono molti tipi, come l'elastomero termoplastico poliuretanico (TPU), l'elastomero termoplastico poliolefinico (come SBS, SEBS base TPR), l'elastomero termoplastico di cloruro di polivinile (TPVC), l'elastomero termoplastico poliestere e l'elastomero termoplastico poliammidico (TPAE), ecc.

4. Quali sono le proprietà e le caratteristiche dei materiali termoplastici?

Diventa morbido quando riscaldato e indurito quando raffreddato e può essere formato ripetutamente; è facile da lavorare e può essere stampato a iniezione, estruso e soffiato e ha un'elevata efficienza produttiva; ha prestazioni stabili, struttura polimerica lineare e non è soggetto a reticolazione termica; è riciclabile, risparmiando risorse e riducendo l'inquinamento; Ne ha di molte tipologie per soddisfare le varie esigenze; Ha determinate proprietà fisiche e meccaniche, ma scarsa resistenza al calore e rigidità.

Risorsa

1. TPR

2.Elastomero termoplastico