Wszystkie TPE-S, TPE-E, TPE-R i TPE-U należą do kategorii elastomerów termoplastycznych (TPE), przy czym podstawowe różnice obejmują rodzaj polimeru podłoża, strukturę molekularną i charakterystykę działania, co prowadzi do znacznych różnic w scenariuszach stosowania izolacji i możliwościach dostosowania procesu. Poniżej znajduje się ustrukturyzowana analiza porównawcza:
Definicja rdzenia i podłoże
|
Tworzywo kod |
Pełny nazwa |
Podłoże polimerowe | Charakterystyka strukturalna |
| TPE-S | Styrenowy elastomer termoplastyczny |
Kopolimer blokowy styren-butadien-styren (SBS) Kopolimer blokowy styren-izopren-styren (SIS) |
Struktura dwufazowa: segment styrenowy (segment twardy,-fizyczny punkt łączenia krzyżowego) + segment gumowy (segment miękki, zapewniający elastyczność) |
| TPE-E | Poliestrowy elastomer termoplastyczny | Twardy segment z politereftalanu butylenu (PBT) + miękki segment z polieteru/poliestru | Kopolimer blokowy z krystalicznym poliestrem jako twardym segmentem i amorficznym polieterem/poliestrem jako miękkim segmentem |
| TPE-R | Elastomer termoplastyczny na bazie gumy | Dynamiczna wulkanizowana guma (EPDM/kauczuk nitrylowy) + matryca polipropylenowa (PP). | Wulkanizat termoplastyczny (TPV) powstający w wyniku wulkanizacji dynamicznej, z fazą gumową rozproszoną w fazie ciągłej PP na poziomie mikrometra |
| TPE-U | Poliuretanowy elastomer termoplastyczny | Segment twardy poliuretanowy (diizocyjanian + przedłużacz łańcucha) + segment miękki polieter/poliester | Segment twardy to grupa aminoestrowa (-chemiczny punkt sieciowania), a segment miękki to poliol polieterowy/poliestrowy |
Kluczowe porównanie wydajności
| Wymiar wydajności | TPE-S | TPE-E | TPE-R | TPE-U |
| Zakres odporności temperaturowej | -50 stopni ~+80 stopni (krótkoterminowo) | -40 stopni ~+120 stopni (długoterminowo) | -50 stopni ~+135 stopni (długoterminowo) | -40 stopni ~+100 stopni (długoterminowo) |
| Odporność na olej | Słaba (nieodporna na olej mineralny, benzynę) | Średni (odporny na olej roślinny, nieodporny na olej mineralny) | Doskonała (odporna na olej mineralny, olej hydrauliczny) | Doskonała (odporna na olej mineralny, olej opałowy) |
| Odporność na warunki atmosferyczne (UV/ozon) | Słabe (skłonne do starzenia, wymagające dodatku środków odpornych na promieniowanie UV) | Średni (typ poliestrowy ma lepszą odporność na warunki atmosferyczne niż typ polieterowy) | Znakomity (podłoże EPDM ma dużą odporność na warunki atmosferyczne) | Średni (typ polieterowy jest lepszy niż typ poliestrowy) |
| Elastyczna sprężystość | Średni (łatwy do pełzania po odkształceniu) | Dobre (niskie pełzanie) | Doskonały (zbliżony do wulkanizowanej gumy) | Doskonały (wysokie odbicie, niskie odkształcenie trwałe) |
| Skrawalność | Doskonała (dobra płynność podczas wtrysku/wytłaczania, nadaje się do recyklingu) | Dobry (wymaga obróbki w wysokiej temperaturze, łatwej hydrolizy) | Średni (słaba sypkość, wymaga dużego ścinania) | Dobry (można wykonać wtrysk/wytłaczanie, wymaga suszenia) |
| Izolacja elektryczna | Dobra (rezystywność objętościowa 10¹⁴~10¹⁶Ω· cm) | Dobra (rezystywność objętościowa 10¹³~10¹⁵Ω· cm) | Znakomity (rezystywność skrośna 10¹⁵~10¹⁷Ω· cm) | Dobra (rezystywność objętościowa 10¹⁴~10¹⁶Ω· cm) |
Różnice w scenariuszach stosowania izolacji
TPE-S
Cechy: niski koszt, łatwość obróbki, duża elastyczność, właściwości izolacyjne spełniające wymagania dotyczące niskiego-napięcia.
Zastosowanie przewodów i kabli: izolacja niskonapięciowych-kabli słaboprądowych (takich jak kable słuchawek, kable do transmisji danych, kable do podłączenia zabawek) oraz tymczasowe osłony przewodów zasilających.
Ograniczenia: Słaba odporność na temperaturę, olej i warunki atmosferyczne, nie nadaje się do trudnych warunków, takich jak przemysł/motoryzacja.
TPE-E
Cechy: Odporność na wysoką temperaturę, odporność na pełzanie, wysoka wytrzymałość mechaniczna, dobra stabilność izolacji.
Zastosowanie przewodów i kabli: izolacja okablowania wewnętrznego urządzeń gospodarstwa domowego (np. klimatyzacja, przewody silnika pralki), izolacja przemysłowych przewodów sterowniczych (poziom odporności temperaturowej 125 stopni).
Uwaga: poliester TPE-E jest podatny na hydrolizę i należy go dokładnie wysuszyć przed obróbką, aby uniknąć-długiego okresu użytkowania w wilgotnym środowisku.
TPE-R
Cechy: doskonała odporność na temperaturę, olejoodporność, odporność na warunki atmosferyczne, stabilna izolacja i silne właściwości przeciw-starzeniu.
Zastosowanie przewodów i kabli: izolacja/osłona kabli samochodowych (takich jak wiązka przewodów komory silnika, wiązka przewodów drzwi), kable olejoodporne do urządzeń przemysłowych oraz osłona zewnętrznych kabli fotowoltaicznych.
Zalety: może zastąpić tradycyjną wulkanizowaną gumę, zapewnia-bezhalogenową ochronę środowiska, można go poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać.
TPE-U
Cechy: Wysokie odbicie, odporność na zużycie, odporność na korozję chemiczną, doskonałe właściwości izolacyjne.
Zastosowanie przewodów i kabli: specjalna izolacja kabli (np. kable ramion robotów, kable łańcuchów przeciąganych), kable medyczne (polieter TPE-U o dobrej biokompatybilności) oraz powłoki kabli górniczych.
Ograniczenia: słaba odporność na hydrolizę, łatwy rozkład w wysokich temperaturach, nie nadaje się do długotrwałego-stosowania w wilgotnym i gorącym środowisku.
Podstawowe zasady selekcji
Niskie koszty i niskie-napięcie, słabe scenariusze prądowe
+
-
TPE-S
Scenariusze dotyczące średniowysokiej temperatury, urządzeń gospodarstwa domowego/kontroli przemysłowej
+
-
TPE-E
Ścisła odporność na olej, odporność na warunki atmosferyczne, sceny samochodowe/zewnętrzne
+
-
TPE-R
Kable specjalne/medyczne o wysokim odbiciu,-odporne na zużycie
+
-
TPE-U
Możliwość dostosowania certyfikatów branżowych
TPE-R/TPE-U: łatwy do przejścia certyfikat UL (taki jak UL 1581 temperatura znamionowa 105 stopni/125 stopni) i certyfikat VDE (dotyczący europejskich standardów przewodów).
TPE-E: Niektóre gatunki mogą spełniać normę ISO 6722 dotyczącą kabli samochodowych.
TPE-S: stosowany głównie w przypadku niecertyfikowanych kabli cywilnych.
