Neuigkeiten – Das Potenzial von TPEs ausschöpfen: Strategien für überlegene Kratz- und Abriebfestigkeit

Möglichkeiten zur Verbesserung der Kratz- und Abriebfestigkeit von TPE-Materialien

Thermoplastische Elastomere (TPEs) sind eine vielseitige Materialklasse, die die Eigenschaften von Thermoplasten und Elastomeren vereint und Flexibilität, Elastizität und einfache Verarbeitung bietet. TPEs sind daher die erste Wahl für Entwickler und Ingenieure von Haushaltsgeräten, die weiche, elastische Materialien suchen. Sie finden breite Anwendung in verschiedenen Branchen, darunter die Automobilindustrie, Konsumgüter, Medizintechnik, Elektronik, Klimatechnik und weitere industrielle Anwendungen.

Klassifizierung von TPEs

TPEs werden nach ihrer chemischen Zusammensetzung klassifiziert: Thermoplastische Olefine (TPE-O), Styrolverbindungen (TPE-S), Vulkanisate (TPE-V), thermoplastische Polyurethane (TPE-U), Copolyester (COPE) und Copolyamide (COPA). Häufig sind TPEs wie Polyurethane und Copolyester für ihre vorgesehene Anwendung überdimensioniert, obwohl TPE-S oder TPE-V eine geeignetere und kostengünstigere Alternative darstellen würden.

Konventionelle TPEs bestehen im Allgemeinen aus physikalischen Mischungen von Kautschuk und thermoplastischen Harzen. Thermoplastische Vulkanisate (TPE-Vs) unterscheiden sich jedoch dadurch, dass die Kautschukpartikel in diesen Materialien teilweise oder vollständig vernetzt sind, um die Eigenschaften zu verbessern.

TPE-V bietet einen geringeren Druckverformungsrest, eine bessere Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Abrieb sowie überlegene Leistung bei hohen Temperaturen und eignet sich daher ideal als Ersatz für Gummidichtungen. Konventionelle TPEs hingegen bieten eine größere Flexibilität bei der Formulierung und können so kundenspezifisch für Anwendungen wie Konsumgüter, Elektronik und Medizinprodukte angepasst werden. Diese TPEs weisen typischerweise eine höhere Zugfestigkeit, eine bessere Elastizität (Sprungkraft), eine bessere Einfärbbarkeit auf und sind in einem breiteren Härtebereich erhältlich.

TPEs können auch so formuliert werden, dass sie auf starren Substraten wie PC, ABS, HIPS und Nylon haften und so die Soft-Touch-Griffe ermöglichen, die man beispielsweise bei Zahnbürsten, Elektrowerkzeugen und Sportgeräten findet.

Herausforderungen mit TPEs

Trotz ihrer Vielseitigkeit stellen TPEs eine Herausforderung dar: Ihre Anfälligkeit für Kratzer und Abrieb, die sowohl ihre Ästhetik als auch ihre Funktionalität beeinträchtigen kann. Um diesem Problem zu begegnen, setzen Hersteller zunehmend auf spezielle Additive, die die Kratz- und Abriebfestigkeit von TPEs verbessern.

Kratz- und Abriebfestigkeit verstehen

Bevor man sich mit spezifischen Zusatzstoffen befasst, ist es wichtig, die Konzepte der Kratz- und Abriebfestigkeit zu verstehen:

Kratzfestigkeit:Dies bezieht sich auf die Fähigkeit des Materials, Beschädigungen durch scharfe oder raue Gegenstände zu widerstehen, die in die Oberfläche schneiden oder sich eingraben könnten.
Mar-Resistenz:Kratzfestigkeit ist die Fähigkeit des Materials, kleineren Oberflächenbeschädigungen zu widerstehen, die zwar nicht tief eindringen, aber das Aussehen beeinträchtigen können, wie z. B. Kratzer oder Flecken.

Die Verbesserung dieser Eigenschaften in TPEs ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei Anwendungen, bei denen das Material ständigem Verschleiß ausgesetzt ist oder bei denen das Aussehen des Endprodukts von entscheidender Bedeutung ist.

Möglichkeiten zur Verbesserung der Kratz- und Abriebfestigkeit von TPE-Materialien

Folgende Additive werden häufig verwendet, um die Kratz- und Abriebfestigkeit von TPEs zu verbessern:

1.Additive auf Silikonbasis

Additive auf Silikonbasis verbessern die Kratz- und Abriebfestigkeit von thermoplastischen Elastomeren (TPEs) deutlich. Sie bilden eine Schmierschicht auf der Materialoberfläche, reduzieren die Reibung und minimieren so die Wahrscheinlichkeit von Kratzern.

Funktion:Wirkt als Oberflächenschmierstoff und reduziert Reibung und Verschleiß.
Vorteile:Verbessert die Kratzfestigkeit, ohne die mechanischen Eigenschaften oder die Flexibilität des TPE wesentlich zu beeinträchtigen.

Speziell,SILIKE Si-TPV, ein RomanSilikonbasierter Zusatzstoffkann mehrere Rollen erfüllen, wie zum Beispiel eineProzessadditiv für thermoplastische Elastomere, Modifikatoren für thermoplastische Elastomere, Modifikator für thermoplastische Elastomere auf Silikonbasis, Haptikmodifikatoren für thermoplastische Elastomere.Die SILIKE Si-TPV-Serie ist einedynamisch vulkanisiertes thermoplastisches Elastomer auf SilikonbasisDiese Materialien werden mithilfe einer speziellen Kompatibilitätstechnologie hergestellt. Dabei wird Silikonkautschuk als 2–3 Mikrometer große Partikel in TPO dispergiert. Das Ergebnis sind Werkstoffe, die die Festigkeit, Zähigkeit und Abriebfestigkeit thermoplastischer Elastomere mit den wünschenswerten Eigenschaften von Silikon – wie Weichheit, seidiger Griff, UV-Beständigkeit und Chemikalienbeständigkeit – vereinen. Sie sind zudem recycelbar und können in herkömmlichen Produktionsprozessen wiederverwendet werden.

WannThermoplastisches Elastomer auf Silikonbasis (Si-TPV)wird in TPEs integriert, zu den Vorteilen gehören:

Verbesserte Abriebfestigkeit
Verbesserte Fleckenbeständigkeit, erkennbar an einem kleineren Wasserkontaktwinkel
Verringerte Härte
Minimale Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften mit demSi-TPVSerie
Hervorragende Haptik, die ein trockenes, seidiges Gefühl vermittelt und auch nach längerem Gebrauch nicht ausblüht.

2. Wachsbasierte Zusatzstoffe

Wachse sind eine weitere Gruppe von Additiven, die häufig zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von TPEs eingesetzt werden. Sie wandern an die Oberfläche und bilden dort eine Schutzschicht, die die Reibung verringert und die Widerstandsfähigkeit gegen Kratzer und Beschädigungen verbessert.

Typen:Häufig werden Polyethylenwachs, Paraffinwachs und synthetische Wachse verwendet.
Vorteile:Diese Additive lassen sich leicht in die TPE-Matrix einarbeiten und bieten eine kostengünstige Lösung zur Verbesserung der Oberflächenbeständigkeit.

3. Nanopartikel

Nanopartikel wie Siliziumdioxid, Titandioxid oder Aluminiumoxid können in TPEs eingearbeitet werden, um deren Kratz- und Abriebfestigkeit zu verbessern. Diese Partikel verstärken die TPE-Matrix und machen das Material dadurch härter und widerstandsfähiger gegen Oberflächenbeschädigungen.

Funktion:Wirkt als verstärkender Füllstoff und erhöht Härte und Oberflächenzähigkeit.
Vorteile:Nanopartikel können die Kratzfestigkeit deutlich verbessern, ohne die Elastizität oder andere wünschenswerte Eigenschaften von TPEs zu beeinträchtigen.

4. Kratzfeste Beschichtungen

Obwohl es sich nicht um einen Zusatzstoff im eigentlichen Sinne handelt, ist das Aufbringen von kratzfesten Beschichtungen auf TPE-Produkte eine gängige Methode zur Verbesserung ihrer Oberflächenbeständigkeit. Diese Beschichtungen können aus verschiedenen Materialien wie Silanen, Polyurethanen oder UV-härtenden Harzen hergestellt werden, um eine harte Schutzschicht zu bilden.

Funktion:Bietet eine harte, strapazierfähige Oberflächenschicht, die vor Kratzern und Beschädigungen schützt.
Vorteile:Beschichtungen können auf spezifische Anwendungen zugeschnitten werden und bieten einen lang anhaltenden Schutz.

5Fluorpolymere

Additive auf Fluorpolymerbasis sind bekannt für ihre ausgezeichnete chemische Beständigkeit und niedrige Oberflächenenergie, was die Reibung verringert und die Kratzfestigkeit von TPEs erhöht.

Funktion:Bietet eine reibungsarme Oberfläche, die beständig gegen Chemikalien und Verschleiß ist.
Vorteile:Sie bieten eine ausgezeichnete Kratzfestigkeit und Langlebigkeit und eignen sich daher ideal für anspruchsvolle Anwendungen.

Faktoren, die die Wirksamkeit von Zusatzstoffen beeinflussen

Die Wirksamkeit dieser Additive bei der Verbesserung der Kratz- und Abriebfestigkeit hängt von mehreren Faktoren ab:

Konzentration:Die Menge des verwendeten Additivs kann die endgültigen Eigenschaften des TPE erheblich beeinflussen. Optimale Konzentrationen müssen ermittelt werden, um eine verbesserte Beständigkeit mit anderen Materialeigenschaften in Einklang zu bringen.
Kompatibilität:Das Additiv muss mit der TPE-Matrix kompatibel sein, um eine gleichmäßige Verteilung und effektive Leistung zu gewährleisten.
Verarbeitungsbedingungen:Die Verarbeitungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur und Schergeschwindigkeit während der Compoundierung, können die Dispersion der Additive und deren letztendliche Wirksamkeit beeinflussen.

Um mehr darüber zu erfahren, wieThermoplastische Elastomermodifikatoren auf SilikonbasisWir können TPE-Materialien veredeln, die Oberflächenästhetik Ihres Endprodukts verbessern und die Kratz- und Abriebfestigkeit erhöhen. Kontaktieren Sie SILIKE noch heute. Erleben Sie die Vorteile einer trockenen, seidigen Haptik ohne Ausblühungen, selbst nach langjähriger Nutzung.

Tel: +86-28-83625089 or via email: amy.wang@silike.cn. website:www.si-tpv.com

Veröffentlichungsdatum: 16. August 2024