ترموپلاستيك چيست؟
ترموپلاستيك ، الاستومري است كه گاهي به عنوان لاستيك گرمانرم شناخته مي شود. همچنين تركيبي از پلاستيك ها و لاستيك ها هستند و داراي هر دو خواص مواد پلاستيك و لاستيك مي باشند.
با تركيب الاستومر ها و پلاستيك ها با روش هاي مخصوص به خود، موادي به دست مي آيند كه داراي بعضي از مزيت هاي هر دو ماده باشند و از ماده به دست امده با نام ترموپلاستيك ياد مي كنيم.
Thermoplastic Elastomer نسل نويني از آلياژهاي پليمري هستند. اين آلياژها خواص فيزيكي – مكانيكي مشابه رابرهاي پخت شده را بدون نياز به فرايند پخت برآورده مي كنند. كه داراي يك جزء رابري و جزء سخت پلاستيكي هستند. همچنين براي دست يابي به خواص مكانيكي مطلوبتر مانند مانايي فشار كمتر فاز رابري اين آلياژها پخت مي شود و محصول حاصل (TPV) يا Thermoplastic Elastomer Vulcanize ناميده مي شود.
ترموپلاستيك ها بر اساس فاز رابري به دو گروه مهم توليد مي شوند:
انواع ترموپلاستيك الاستومر
همان طور كه گفته شد ترموپلاستيك الاستومر ها تركيبي از الاستومر ها و پلاستيك ها هستند، كه داراي گستره وسيعي از مواد مي شوند چرا كه هر كدام از پلاستيك ها و الاستومر ها مي توانند در دسته جديدي از ترموپلاستيك الاستومر ها قرار بگيرند. به عنوان مثال SBS ها و SEBS ها مي باشند كه داراي بخش پلاستيكي پلي استايرن (PS) و بخش لاستيكي پلي بوتادِن (PB) مي باشند.
همچنين مي توان به EPDM ها اشاره نمود، اين مواد داراي بخش پلاستيكي پلي پروپيلن (PP) و پلي اتيلن (PE) هستند اما پلي اتيلن ها را به دليل دماي انتقال شيشه اي بسيار پايين مي توان در دسته الاستومر ها طبقه بندي نمود، پلي پروپيلن با بر هم زدن نظم بين زنجير هاي پلي اتيلن ، اين ماده را منعطف و الاستومري مي نمايد.
تفاوت مواد ترموپلاستيك الاستومر (گرمانرم) و ترموست الاستومر (گرماسخت) ها در چيست؟ تفاوت اين دو ماده كه هر كدام شامل گستره وسيعي از مواد مي شوند، در پيوند هايي است كه ميان زنجير هاي پليمري آن ها برقرار مي باشد، اين پيوند ها را پيوند عرضي (cross-link) مي شناسيم. در مواد ترموست پيوند ها شيميايي بوده و زنجيرها را بصورت استوار و محكم كنار يكديگر نگه مي دارد اما در مواد گرمانرم پيوند هاي عرضي فيزيكي و بصورت گره خوردگي (entanglement) و هستند كه توانايي جابجايي در آنها وجود دارد.
كاربرد ترموپلاستيك الاستومر
از ترموپلاستيك الاستومر در صنايع مختلفي از جمله صنايع برق، لوازم خانگي، بسته بندي، خودرو و … استفاده ميشود كه ميتوان به موارد زير اشاره نمود:
صنعت زيره كفش و چرم
درزبندي، گرد گير، دستكش، چسب حرارتي، سپر خودرو، داشبورد
فيلم و كابل
اصلاح كننده قير و آسفالت
درپوش ها، لوازم ورزشي، گسكت، چكمه و …
مواردي كه در بالا اشاره شد بسته به نوع مواد ترموپلاستيك الاستومري دارد كه مورد مصرف قرار داده ايم ، يعني هر ماده كاربرد مخصوص به خود را دارا مي باشد.
خواص ترموپلاستيك الاستومر
الاستومر ها موادي هستند كه با گرما، نرم نمي شوند اما زماني كه صحبت از مواد ترموپلاستيك الاستومر مي شود شرايط و خواص متفاوت عمل مي كند و كمي از خواص پلاستيك ها را در مواد ترموپلاستيك الاستومر مشاهده مي كنيم، يكي از اين خواص نرم شدن بر اثر حرارت و گرما مي باشد كه سبب مي شوند فرايند كردن را ساده تر نمايد و مواد( ترموپلاستيك الاستومر ها ) بتوانند حتي با روش تزريق فرايند شوند.
در واقع مزاياي هر دو مواد متفاوت پلاستيك ها و لاستيك در ماده اي به نام ترموپلاستيك الاستومر وجود دارد. به جز خاصيت گرما پذيري كه در بالا اشاره شد مي توان از توانايي اين ماده در مقابل تغيير شكل نام برد، ترموپلاستيك الاستومر ها مي توانند در برابر نيرو يا تنشي كه به آن ها وارد مي شود مثلا بصورت كششي افزايش طول داشته باشند و مجدد به حالت قبل خود بازگردند، اين خاصيت از توانايي الاستومريك بودن اين مواد نشات مي گيرد.
نوع فرايند TPE ها
دو روش معمول فرايند كردن ترموپلاستيك الاستومر ها ، فرايند قالبگيري تزريقي و اكسترود است. فرايند قالب گيري تزريقي بدين صورت است مواد در قيف اكسترودر ريخته مي شوند و بعد از اكسترود شدن، مواد به انتهاي اكسترودر مي رسند. در انتهاي اكسترودر نازل و قالب قرار دارد، و مواد ذوب شده با فشار از سر نازل به داخل قالب تزريق مي شوند. منظور از روش اكسترود هم روشي ديگر است كه معمولا براي محصولات با پيوستگي استفاده مي شود كه بيان آن در اين مقاله نمي گنجد. در حال حاضر همچنين از اين مواد براي چاپگر هاي سه بعدي استفاده مي شود و مي توان با چاپ سه بعدي محصول توليد نمود. روش قالبگيري فشاري در اين مواد مرسوم نمي باشد، . ترموپلاستيك الاستومر ها همچنين مي توانند به روش قالبگيري دمشي، melt calendaring، ترموفرمينگ و heat welding فرايند شوند. اما روش تزريقي بسيار سريع و مقرون به صرفه مي باشد.
- محدوده ويژگي هاي TPE/ TPV هاي قابل تامين توسط اين شركت به شرح زير است:
- محدوده سختي از30 Shore A و بالاتر ( يا 30 Shore D و بالاتر) و دانسيته كمتر از 1 g/cc
- مقاومت عالي در برابرUV، ازن و شرايط آب و هوايي و رنگ پذيري عالي
- مقاومت عالي در برابر عوامل شيميايي مختلف نظير بازها، اسيدها، الكل ها، محلول هاي آبي، حلال هاي قطبي و شوينده ها
- دماي عملكرد از-40 – 150 °C و بازگشت الاستيك عالي در اين محدوده دمايي گسترده
- مقاومت خستگي خوب، عايق الكتريكي و حرارتي
- مقاومت سايشي خوب، چسبندگي بهPP
- قابليت شكل دهي در تمامي فرآيندها (تزريق، اكستروژن، دمشي)
- مقاومت در برابر اشتعال پذيري(UL94-V0,V1,V2)
- قابليت توليد گريدهاي قابل چسبش به پليمرهاي مهندسي مانند ABS, PC,