De elastomeri termoplastici ( TPE ) sunt o familie de copolimeri (adesea blocuri) sau amestecuri mecanice polimeri (amestecuri „polimer-polimer“, de multe ori un polimer termoplastic și un elastomer ) ale căror membri combină proprietățile elastice elastomeri și termoplastic caracter (se topesc și se întărească , reversibil, sub acțiunea căldurii).
Această ultimă caracteristică le oferă o turnare mai ușoară, ceea ce permite procesorului să utilizeze procese de modelare a polimerilor termoplastici ( injecție , extrudare , turnare prin suflare sau supraformare ). Această proprietate le oferă un alt avantaj: sunt mai ușor de reciclat decât alți elastomeri.
De asemenea, sunt mai ușor de colorat.
Gama de durități disponibile pentru aceste materiale este foarte mare, ceea ce permite multe aplicații posibile (mare versatilitate). Într-adevăr, duritățile Shore ale TPE-urilor pot varia de la 0 Shore A (aspect gel) la 70 Shore D (aspect extrem de rigid).
Rezistența lor la temperatură este totuși limitată.
Elastomerii din familia stirenică reprezintă majoritatea elastomerilor termoplastici. Caracteristic elastomeri stirenici este varietatea aplicațiilor lor (sport și de petrecere a timpului liber, de ambalare , de sănătate, construcții , etc. ).
Există o mare varietate de TPE. Acestea se încadrează în două familii principale (sunt indicate exemple de produse și nume comerciale):
| TPE | Segment rigid | Segment moale | Exemple de aplicații | Exemple de produse comerciale |
|---|---|---|---|---|
| TPE-U sau TPU: poliuretan TPE | Blocuri de izocianat | Eter blocuri , ester , etc. | Automobile, sporturi de vârf ( cizme de schi ) | Estane ( BF Goodrich ), introdus pe piață în 1961 și Desmopan, Texin, Utechllan ( Bayer ) |
| TPE-S sau TPS: TPE stirenic | Blocuri de stiren ( T v ~ 95 ° C ) |
Vezi tabelul următor | Încălțăminte (schi, sport), adezivi topitori la cald , foi de hidroizolație pentru acoperiș, dispozitive medicale | Thermolast K, Cawiton |
| TPE-E sau TPC: copoliester termoplastic: COPE (copolimer bloc eter-ester) | Blocuri de poliester (T v ~ 200 ° C ) | Blocuri de polieter (T v ~ -50 ° C ) | Automobile (burduf de transmisie), sporturi high-end (ghete de schi), furtunuri de înaltă presiune | Hytrel ( DuPont ) |
| TPE-A sau TPA: copoliamidă termoplastic: PEBA (eter- amidic copolimer bloc ) | Blocuri de poliamidă | Blocuri de polieter (T v ~ -50 ° C ) | Articole sportive (cizme de schi), furtunuri, curele de transmisie | Pebax ( Arkema ) |
TPA, TPC, TPO, TPS, TPU și TPV sunt simbolurile date de standardul internațional ISO 18064. Alte TPE neclasificate sunt prezentate de simbolul TPZ.
În ceea ce privește consumul, se consideră că elastomerii din familia stirenică acoperă aproximativ jumătate din piața elastomerilor termoplastici. TPS aparține familiei polimerilor stirenici
Structura tribloc (ABA) a acestor copolimeri, cea mai comună (spre deosebire de structura dibloc AB), poate fi schematizată de:
( unitate stiren) m - (unitate elastomer) n - (unitate stiren) q .Blocurile terminale (lanțurile) sunt termoplastice. Blocul mediu elastomeric poate fi nesaturat , saturat sau funcționalizat.
| Formă | Copolimer | Produse comerciale | Segment moale | Rezistența la temperatură | Aplicații |
|---|---|---|---|---|---|
| Nesaturat | SBS: polistiren-b-polibutadienă-b-polistiren | Polibutadiene (T v ~ −80 ° C ) | Moderat scăzut | Cel mai comun tip și unul dintre cele mai ieftine | |
| SIS: polistiren-b-poli izopren -b-polistiren | Marca Hybrar (Kuraray) | Poliizopren (T v ~ −55 ° C ) | Scăzut | ||
| Saturați | SEBS: polistiren-b-poli ( etilen - butilen ) -b-polistiren | Kraton G (Shell Chemicals) | Polietilen-butenă (T v ~ -50 ° C ) | Excelent | Stilou, mâner pentru unelte, ochelari, jucărie |
| SEPS: polistiren-b-poli (etilen- propilen ) -b-polistiren | Polietilen-propilenă (T v ~ -50 ° C ) | Excelent | |||
| SEEPS: polistiren-b-poli (etilen-etilenă / propilenă) -b-polistiren | Poli (etilen-etilenă / propilenă) | ||||
| Funcționalizat | MBS: grupuri polare de-a lungul blocului de elastomer mijlociu |
În SEBS, structura saturată a etilenei / butilen poliolefinei oferă caracteristici excelente de îmbătrânire climatică: rezistență la lumină (raze UV ), oxigen , ozon și căldură ( -40 până la 120 ° C ); material plăcut la atingere, pentru contactul cu pielea.
TPS sunt utilizate fără vulcanizare. Acestea pot fi puse în aplicare prin procedee convenționale utilizate pentru polimeri termoplastici ( injecție etc.). De fapt, în prezența căldurii, sub efectul agitației termice , macromoleculele termoplastice sunt capabile să se miște, materialul se poate înmuia și curge, ceea ce permite modelarea. După răcire, materialul își recapătă rezistența și proprietățile elastomerice. Aceste caracteristici fac ca TPS să fie adecvat pentru formularea de adezivi sau etanșanți topitori la cald sau extrudabili .
În funcție de agentul de cuplare utilizat în timpul polimerizării , structura moleculară poate fi liniară ( clase liniare disponibile) sau ramificate (grade ramificate ). Este binar (di fazic ): proprietățile elastice se datorează tendinței blocurilor de a se separa datorită incompatibilității lor reciproce în stare solidă, juxtapunând o structură flexibilă și rezistentă ( matrice elastomerică) și o structură rigidă (domeniul termoplastic) . Structura reticulată fizic a TPS nu permite coalescența ambiantă.
TPS a găsit domenii de aplicare foarte variate: utilizarea în cantități mari în industria încălțămintei (tălpi, pantofi pentru cizme etc. ), ca compus în articole turnate și produse medicale, în asociere cu bitumuri pentru a produce acoperiri construcția drumurilor, fabricarea polimerilor rezistent la impact , a adezivilor [tipul sensibil la presiune (etichete, panglici , etc. ) sau pentru asamblare].