TPE (Termoplastik Elastomer) Çeşitleri
Stirenik Blockkopolymere
Eine Phase ist bei Raumtemperatur hart, während die andere Phase bei Raumtemperatur elastomerische Eigenschaften aufweist. Es handelt sich um mehrphasige Zusammensetzungen in der Struktur von Poly(styrol-b-elastomer-b-styrol), bei denen die Phasen durch Blockkopolymerisation chemisch verbunden sind. Unter den grundlegenden Kategorien von TPEs sind Styrolpolymere die am häufigsten verwendeten. Der Grund dafür ist, dass stirenische Blockkopolymere erfolgreich mit vielen Materialien, einschließlich Füllstoffen, Verlängerungsmitteln, Additiven und anderen Harzen, gemischt werden können.
Die Eigenschaften des Blockkopolymers variieren je nach chemischer Struktur der Elastomerphase. Die am häufigsten verwendeten weichen Phasen sind Butadien, Isopren und Ethylen-Butylen-Monomere (Abbildung 6).
SBS mit Butadien als weicher Phase sind aufgrund ihrer Doppelbindung nicht beständig gegen äußere Bedingungen. SEBS, deren weiche Phase Ethylen-Butylen ist, wird durch Hydrierung von SBS hergestellt und weist aufgrund des Fehlens von Doppelbindungen eine sehr gute Wärme-, UV-, Öl- und chemische Beständigkeit auf. Der am häufigsten verwendete stirenische Blockkopolymere ist SEBS.
Thermoplastische Vulkanisate entstehen durch die homogene Dispersion von vernetzten Gummiteilen in einer thermoplastischen Phase mittels dynamischer Vulkanisation. Dynamische Vulkanisation bedeutet, dass ein Polymer während des Schmelzens mit einem anderen Polymer vermischt wird, was zur Vulkanisation oder Vernetzung führt. Im Gegensatz zur statischen Vulkanisation erfordert die dynamische Vulkanisation zwei verschiedene Polymerphasen (Elastomer und Kunststoff). Auch bei der dynamischen Vulkanisation entstehen, wie bei der statischen Vulkanisation, Vernetzungen und dreidimensionale Polymerstrukturen. Bei der dynamischen Vulkanisation entstehen diese Strukturen jedoch in kleinen Gummiteilen, die in einer nicht vernetzten thermoplastischen Matrix dispergiert sind. Dies ist der Phasenübergang, der während der dynamischen Vulkanisation stattfindet und die Bildung dieser Strukturen ermöglicht (Abbildung 7). Der Phasenübergang ist der wichtigste Prozess, der die Eigenschaften von TPV bestimmt.
Die meisten kommerziellen TPVs basieren auf einer Mischung aus EPDM und PP. Der Grund für die Verwendung von PP ist, dass PP einen hohen Schmelzpunkt und eine hohe Kristallinität aufweist, was zur Bildung von TPVs mit guten Eigenschaften bei hohen Temperaturen führt. Der Grund für die Verwendung von EPDM ist, dass EPDM eine hohe Wärme-, Sauerstoff- und Ozonstabilität besitzt, was die Herstellung von TPVs mit guter Wärmeoxidations- und Ozonbeständigkeit ermöglicht.
Thermoplastische Olefine
Sind Rohstoffe, die durch das Schmelzmischen von unvernetzten amorphen Gummis mit halbkristallinen Polyolefin-Thermoplasten gewonnen werden. Die meisten kommerziellen Produkte enthalten keine Doppelbindungen und bestehen aus EPR und PP.