TPE ها (ترموپلاستیک الاستومرها) در حال تبدیل شدن به متنوع‌ترین و پرکاربردترین گروه پلیمرها هستند. این پلیمرهای خاص به دلیل ترکیب ویژگی‌های الاستومری و ترموپلاستیکی، در صنایع مختلف جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده‌اند. با این حال، تنوع بالای گریدهای TPE گاهی باعث می‌شود انتخاب نوع مناسب برای یک کاربرد خاص، چالش‌برانگیز باشد. این مواد از نظر ساختار شیمیایی و روش تولید به دو دسته اصلی TPEهای آلیاژی و TPEهای بلوکی تقسیم می‌شوند که هر یک دارای خواص، ترکیبات و کاربردهای منحصر‌به‌فردی هستند.
TPEهای آلیاژی: ترکیب پلیمرهای سخت و نرم در فرآیند اکستروژن
TPEهای آلیاژی از طریق اختلاط دو پلیمر مختلف در حالت مذاب و در دستگاه اکسترودر تولید می‌شوند. در این ترکیب، یک پلیمر به عنوان فاز سخت و پلیمر دیگر به عنوان فاز نرم عمل می‌کند. این روش تولید باعث می‌شود که TPEهای آلیاژی، انعطاف‌پذیری و استحکام مکانیکی بهتری نسبت به برخی از الاستومرهای معمولی داشته باشند.
در میان TPEهای آلیاژی، دو گروه اصلی شامل TPE-O و TPE-V از پرمصرف‌ترین انواع هستند:
- TPE-O (ترموپلاستیک الاستومرهای پایه پلی‌الفین): این گروه از ترکیب پلی‌الفین‌ها مانند پلی‌اتیلن (PE) و پلی‌پروپیلن (PP) با الاستومرها تولید می‌شود. ویژگی‌های اصلی این مواد شامل انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر مواد شیمیایی و استحکام مناسب است. از این رو، TPE-O در تولید قطعات خودرو، درزگیرها و برخی محصولات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- TPE-V (ترموپلاستیک الاستومرهای ولکانیزه شده): این دسته شامل موادی است که بخش رابری (فاز نرم) آن‌ها در طول فرآیند تولید پخت (ولکانیزه) شده است. این فرآیند ولکانیزاسیون باعث بهبود مانایی فشاری، مقاومت در برابر تغییر شکل و دوام مکانیکی این مواد می‌شود. TPE-V نسبت به TPE-O دارای مانایی فشاری بهتری است و برای کاربردهایی مانند قطعات در معرض فشار بالا، لوله‌ها و قطعات خودرو بسیار مناسب است.
TPEهای بلوکی: ترکیب مونومرهای مختلف در فرآیند پلیمریزاسیون
در مقابل TPEهای آلیاژی که از اختلاط فیزیکی پلیمرها ساخته می‌شوند، TPEهای بلوکی به طور مستقیم از مونومرها و در طی فرآیند شیمیایی تولید می‌شوند. در این پلیمرها، دو مونومر مختلف بر روی یک زنجیره یا مولکول پلیمری قرار می‌گیرند که در طی واکنش‌های شیمیایی، یک ساختار متناوب سخت و نرم را تشکیل می‌دهند.
در TPEهای بلوکی، یکی از مونومرها فاز سخت و دیگری فاز نرم را ایجاد می‌کند که به این پلیمرها ترکیبی از استحکام مکانیکی و انعطاف‌پذیری عالی می‌دهد. TPEهای بلوکی در چهار گروه اصلی تقسیم‌بندی می‌شوند:
- TPEهای استایرنی (SBCs – Styrenic Block Copolymers): این گروه از پلیمرها، پرکاربردترین و رایج‌ترین نوع TPEهای بلوکی هستند. در این دسته، منومر استایرن به عنوان فاز سخت و دیگر منومرها مانند اتیلن، پروپیلن و بوتادین به عنوان فاز نرم عمل می‌کنند. ویژگی‌های بارز این دسته شامل انعطاف‌پذیری بالا، پردازش آسان و قابلیت بازیافت است. از این رو، TPEهای استایرنی در تولید قطعات خودرویی، لوازم الکترونیکی، محصولات پزشکی و صنایع بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- TPE-A (ترموپلاستیک الاستومرهای آمیدی): این دسته از TPEها دارای گروه‌های آمیدی در ساختار شیمیایی خود هستند که باعث افزایش استحکام مکانیکی، مقاومت حرارتی و چقرمگی (Toughness) بالا می‌شود. TPE-A برای کاربردهایی که به تحمل دمای بالا و سایش زیاد نیاز دارند، مانند قطعات صنعتی و تجهیزات خودرویی، ایده‌آل است.
- TPE-E (ترموپلاستیک الاستومرهای استری): این نوع از TPEها بر پایه پیوندهای استری در ساختار پلیمری خود هستند و مقاومت بسیار خوبی در برابر مواد شیمیایی، حرارت و سایش دارند. TPE-Eها برای کاربردهای صنعتی، تجهیزات پزشکی، قطعات هوافضا و تولید پوشش‌های مقاوم به حرارت استفاده می‌شوند.
- TPE-U (ترموپلاستیک یورتان – TPU): این نوع از پلیمرهای الاستومری بر پایه گروه‌های یورتانی ساخته می‌شود و دارای استحکام کششی بالا، مقاومت در برابر پارگی، ضربه و سایش زیاد است. TPUها در صنایع خودرو، تجهیزات الکترونیکی، تولید کفش‌های ورزشی و لوازم خانگی کاربرد دارند.
