 | Эта статья содержит контент, который написан как реклама . ( Ноябрь 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Термопластичные вулканизаты ( TPV ) являются частью термопластичного эластомера семейства (ТПЭ) из полимеров , но в ближайших эластомерных свойствах к ЭПДМ термореактивному каучуку, сочетающим в себе характеристику вулканизированного каучука с технологическими свойствами термопластов. TPV - это динамически вулканизированный сплав, состоящий в основном из полностью отвержденных частиц каучука EPDM, заключенных в матрицу из полипропилена (PP). В портфеле S почти 100 марок, которые используются во всем мире на рынках автомобилей, бытовой техники, электрики, строительства и здравоохранения. Торговая марка Santoprene была зарегистрирована в 1977 году.[1] компанией Monsanto, а торговая марка теперь принадлежит ExxonMobil . Аналогичный материал доступен от Elastron [2] и других. [3]
Обзор [ править ]
Компания TPV была создана после нескольких лет исследований и разработок, направленных на поиск нового материала для шин, изготовленных методом литья под давлением. Хотя эти поиски нового материала шин не увенчались успехом, они привели к разработке TPV, который сочетает в себе характеристики вулканизированной резины с технологическими свойствами термопластов. Первые продажи разрабатываемых продуктов произошли в 1977 году, когда они были зарегистрированы Monsanto, а полностью коммерциализированы в 1981 году [4].
Являясь частью семейства полимеров TPE, TPV по своим эластомерным свойствам наиболее близок к термореактивному каучуку EPDM. TPV обладают сочетанием эластомерных свойств, таких как остаточная деформация при сжатии и растяжении, в сочетании с характеристиками старения и химической стойкостью.
Ранние успехи [ править ]
Сантопрен TPV получил первые успехи в применении в автомобильном секторе, включая башмаки реечной передачи, благодаря своей долговечности, стойкости к жидкости и герметичности. В секторе бытовой техники крышка поддона посудомоечной машины, изготовленная из Santoprene TPV, обеспечивает хорошую герметичность и устойчивость к теплу и жидкостям. Благодаря своим герметизирующим свойствам Santoprene TPV также был успешным в бытовом и высотном строительстве в таких областях, как оконные уплотнения, ролики, трубы и мелкие детали шлангов, электрические соединители и покрытия для проводов и кабелей. Он также использовался в медицинской промышленности в качестве прокладки на поршнях шприца.
Химия [ править ]
Santoprene TPV - это динамически вулканизированный сплав, состоящий в основном из полностью отвержденных частиц каучука EPDM, заключенных в матрицу из полипропилена (PP).
На этих фотографиях, сделанных с помощью атомно-силового микроскопа (слева) и сканирующего электронного микроскопа (справа), видно множество очень маленьких частиц, обычно не больше пары микрон в диаметре. Эти частицы представляют собой полностью вулканизированный каучук (обычно каучук EPDM для большинства марок Santoprene TPV) в термопластической фазе (чаще всего PP в случае марок Santoprene TPV). Полностью сшитый или вулканизированный означает 98% или более, и, поскольку морфология «заблокирована», он обеспечивает стабильные физические свойства.
Свойства [ править ]
Марки Santoprene TPV, разработанные для специальных инженерных применений, имеют твердость от 35 по Шору А до 50 по Шору D.
Марки Santoprene TPV предлагают следующее:
- герметичность
- долговечность к старению в сочетании со стабильностью размеров и физическими свойствами в течение всего срока службы детали
- эстетика
- гармонизация внешнего вида между частями и комфортное прикосновение к обшивке интерьера
- обработка
- технологичность на стандартном оборудовании для обработки термопластов
- гибкость дизайна
- пригодность для соэкструзии (совместная обработка: формование, экструзия, выдувное формование ) с другими полимерами для конструкций многоэлементных систем
- уменьшение веса
- за счет более низкой плотности, оптимизации конструкции деталей и замены материалов
- переработка отходов
- полностью перерабатывается в производственном процессе
Приложения [ править ]
Марки Santoprene TPV предназначены для широкого спектра специальных инженерных применений.
Автомобильные компоненты [ править ]
Сантопрен TPV (термопластическая вулканизация)
используется в герметичных уплотнениях, под капотом и под автомобилем, а также в компонентах интерьера. В атмосферостойких уплотнениях TPV используется как легкая альтернатива термореактивным резиновым материалам в полудинамических и статических деталях, в то время как в подкапотных и подкапотных системах он хорошо подходит для воздуховодов, труб, формованных уплотнений, втулок, сильфонов подвески, кабеля. кожухи, заглушки, бамперы и многое другое. Это связано с его герметичными характеристиками и устойчивостью к экстремальным температурам, химическому воздействию и суровым условиям окружающей среды.
Строительные и строительные изделия [ править ]
В уплотнителях для коммерческого остекления Santoprene TPV используется для навесных стен, витрин, архитектурных окон и погодозащитных покрытий в крыше. Он также широко используется в уплотнениях для остекления жилых помещений из-за его низкого рейтинга проникновения воздуха и воды в течение всего срока службы оконных и дверных систем.
В проектах строительства дорог и железных дорог Santoprene TPV используется для изготовления мостов и парковочных настилов, остановок водоснабжения, железнодорожных подушек и других применений.
В сантехнике Santoprene TPV используется для создания долговечных уплотнений, прокладок и втулок, устойчивых к усталости при изгибе, резким температурам и химическим веществам. Его можно использовать в различных уплотнениях, включая уплотнения труб, компенсаторы мостов и навесные стены, детали для питьевой воды и уплотнения труб для канализации и дренажа.
Детали бытовой техники [ править ]
Santoprene TPV используется в стиральных машинах, сушилках, посудомоечных машинах, холодильниках, мелкой бытовой технике и средствах для ухода за полом. Его свойства позволяют использовать его в ряде деталей, включая уплотнения насосов, шланги, муфты, гасители вибрации, барабанные ролики, ручки и органы управления.
Электрические компоненты [ править ]
Santoprene TPV используется в соединителях проводки для создания водонепроницаемых уплотнений с электрическим и термическим сопротивлением; изоляция для приложений высокого напряжения; и гибкость даже при низких температурах до −60 ° C.
Он используется в промышленных проводах и кабельных соединителях и в низковольтных промышленных кабелях, которые включают изоляцию и оболочку, а также в потребительских проводах и кабелях.
Для электрических компонентов Santoprene TPV предлагает водонепроницаемые уплотнения, позволяющие вставлять разъемы в оболочку кабеля, создавая единую цельную деталь.
Обработка [ править ]
Сантопрен TPV можно обрабатывать с использованием обычных процессов термопласта, таких как литье под давлением, выдувное формование и экструзия . Изготовление детали из Santoprene TPV, в отличие от резины, менее сложно. Santoprene TPV готов к использованию, и его не нужно смешивать с различными ингредиентами, такими как армирующие наполнители (технический углерод, минеральные наполнители), стабилизаторы, пластифицирующие масла и системы отверждения [5] [6]
По сравнению с обработкой резины, термопластическая обработка Santoprene TPV может обеспечить более короткое время цикла, более высокую производительность деталей в час и повторное использование лома, образующегося во время обработки. Это может привести к снижению затрат на детали, меньшему количеству инструментов / оборудования, снижению затрат на лом и оптимизации материальных затрат на логистику по сравнению с резиной.
После короткого периода сушки гранулы TPV автоматически попадают в формовочную машину или экструзионную линию. Время цикла может быть намного меньше, потому что детали не нужно отверждать в пресс-форме, что обычно составляет от двух до трех минут для резины. Деталь TPV должна только остыть, обычно около 30 секунд, а затем ее можно вынуть из формы или охладить в воде.
Варианты обработки [ править ]
Литье под давлением: марки сантопрена TPV можно перерабатывать с использованием обычного оборудования для литья под давлением термопластов с сокращенным временем цикла по сравнению с термореактивным каучуком. Гибкость TPV обеспечивает большую свободу при проектировании пресс-форм, где используются поднутрения.
Формование вставки: Формование вставки состоит из помещения предварительно сформованной подложки в форму и впрыскивания TPV вокруг или поверх нее. Если вставка и TPV являются совместимыми материалами, соединение в расплаве происходит на границе раздела между двумя материалами. На прочность этой связи влияет несколько факторов, включая температуру поверхности раздела, чистоту вставки и температуру плавления TPV.
Двухэтапное литье под давлением: TPV можно комбинировать с полимерами с помощью нескольких типов процессов многоэтапного литья под давлением. Комбинируя несколько материалов, можно получить широкий спектр применения деталей, например, сочетание твердого / мягкого материала. В ходе каждого цикла производятся как готовая деталь, так и подложка. Двухэтапное формование более эффективно, чем формование со вставкой, поскольку не требуется манипулировать субстратом.
Выдувное формование: Santoprene TPV может быть выдувным формованием в однослойном, многослойном, обменном, последовательном 3D, всасывающем выдуве, экструзионном выдуве без оплавления, литье под давлением и прессовании с раздувом.
Экструзия: Santoprene TPV легко экструдируется в отдельные и сложные профили. Эти материалы также могут быть подвергнуты совместной экструзии для получения детали как с жесткими, так и с мягкими компонентами.
Термоформование: Свойства термоформования Santoprene TPV аналогичны свойствам акрилонитрилбутадиенстирола (АБС) и обладают хорошей прочностью расплава, что обеспечивает однородные и предсказуемые характеристики провисания во время нагрева. При производстве листов для термоформованных деталей сохраняются ключевые характеристики Santoprene TPV, в том числе окрашиваемость, ударопрочность, атмосферостойкость, химическая стойкость, нескользящая, матовая поверхность на вид и на ощупь.
Переработка [ править ]
Santoprene TPV может способствовать сокращению общего количества отходов в производственном процессе, поскольку лом, образующийся во время обработки, может быть переработан. Материал, который был переработан - даже из старых деталей - демонстрирует свойства почти так же хороши, как и первичный материал, как в статье в журнале «Design News» [7], опубликованной 5 мая 2003 года.
Согласно статье:
- Результаты испытаний защитных чехлов для автомобильных реечных шестерен показали, что более старый TPV имеет несколько более низкие физико-механические свойства, чем новый материал. Тем не менее, некоторые ключевые показатели способности материала выдерживать это динамическое приложение существенно не изменились. Например, новый и старый TPV имели почти одинаковые свойства после старения на воздухе и в масле. Компрессионный набор также остался практически идентичным.
- Результаты испытаний, в ходе которых измерялось изменение цвета (Delta E) между внешней и внутренней поверхностью старых и новых автомобильных вторичных профилей крыши, показали, что материал TPV претерпел незначительные изменения цвета. Другие тесты, в ходе которых проверялось, есть ли на поверхности профилей следы радиационной деградации, показали, что поверхность материала выглядит однородной.
- В испытаниях, сравнивающих профили стального и нового автомобильного стекла, не было обнаружено существенной разницы в характеристиках деформации при растяжении - ключевом индикаторе герметичности.
Ссылки [ править ]
- ^ Бюро патентов и товарных знаков США
- ^ Эластрон
- ^ Поставщики TPV
- ^ Статья к 25-летию. Веб-сайт EMC . exxonmobilchemical.com
- ^ Обработка сантопрена TPV . Exxonmobilchemical.com. Проверено 28 января 2016.
- ^ Сантопрен TPV Литье под давлением . Exxonmobilchemical.com. Проверено 28 января 2016.
- ^ Эластомерные выжившие - журнал новостей дизайна . Designnews.com. Проверено 28 января 2016.
Внешние ссылки [ править ]
- Химическая стойкость сантопрена на vp-scientific.com
- ExxonMobil Santoprene термопластическая вулканизация (TPV)
