Nachrichten – Das Potenzial von TPEs erschließen: Strategien für überlegene Kratz- und Beschädigungsbeständigkeit

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

Thermoplastische Elastomere (TPE) sind eine vielseitige Materialklasse, die die Eigenschaften von Thermoplasten und Elastomeren vereint und Flexibilität, Widerstandsfähigkeit und einfache Verarbeitung bietet. TPEs sind zur ersten Wahl für Gerätedesigner und Ingenieure geworden, die weiche, Elastomermaterialien suchen. Diese Materialien werden häufig in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter in der Automobilindustrie, in der Konsumgüterindustrie, in der Medizintechnik, in der Elektronikindustrie, in der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik sowie in anderen industriellen 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). In vielen Fällen sind TPEs wie Polyurethane und Copolyester für ihre beabsichtigte Anwendung überentwickelt, obwohl ein TPE-S oder TPE-V eine geeignetere und kostengünstigere Wahl wäre.

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

TPE-Vs bieten einen geringeren Druckverformungsrest, eine bessere Chemikalien- und Abriebbeständigkeit sowie eine überlegene Leistung bei hohen Temperaturen, was sie zu idealen Kandidaten für den Gummiersatz in Dichtungen macht. Herkömmliche TPEs hingegen bieten eine größere Vielseitigkeit bei der Formulierung und ermöglichen eine maßgeschneiderte Anpassung an bestimmte Anwendungen, beispielsweise Verbraucherprodukte, Elektronik und medizinische Geräte. Diese TPEs weisen typischerweise eine höhere Zugfestigkeit, eine bessere Elastizität („Schnelligkeit“), eine bessere Färbbarkeit 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 bieten, die man bei Produkten wie Zahnbürsten, Elektrowerkzeugen und Sportgeräten findet.

Herausforderungen mit TPEs

Trotz ihrer Vielseitigkeit besteht eine der Herausforderungen bei TPEs in ihrer Anfälligkeit für Kratzer und Beschädigungen, die sowohl ihr ästhetisches Erscheinungsbild als auch ihre funktionale Integrität beeinträchtigen können. Um dieses Problem anzugehen, setzen Hersteller zunehmend auf spezielle Additive, die die Kratz- und Kratzfestigkeit von TPEs erhöhen.

Kratz- und Kratzfestigkeit verstehen

Bevor Sie sich mit bestimmten Zusatzstoffen befassen, ist es wichtig, die Konzepte der Kratz- und Kratzfestigkeit zu verstehen:

Kratzfestigkeit:Dies bezieht sich auf die Fähigkeit des Materials, Schäden durch scharfe oder raue Gegenstände zu widerstehen, die in die Oberfläche schneiden oder sich darin eingraben könnten.
Mar-Widerstand:Unter Kratzfestigkeit versteht man die Fähigkeit des Materials, geringfügigen Oberflächenschäden zu widerstehen, die möglicherweise nicht tief eindringen, aber sein Aussehen beeinträchtigen können, wie etwa Abnutzungserscheinungen oder Flecken.

Die Verbesserung dieser Eigenschaften von 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 Kratzfestigkeit von TPE-Materialien

Um die Kratz- und Kratzfestigkeit von TPEs zu verbessern, werden üblicherweise folgende Additive verwendet:

1.Additive auf Silikonbasis

Additive auf Silikonbasis verbessern die Kratz- und Kratzfestigkeit thermoplastischer Elastomere (TPE) hochwirksam. Diese Additive bilden eine Gleitschicht auf der Materialoberfläche, verringern die Reibung und minimieren so die Wahrscheinlichkeit von Kratzern.

Funktion:Wirkt als Oberflächenschmiermittel 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 RomanAdditiv auf Silikonbasis, kann mehrere Rollen erfüllen, zProzessadditiv für thermoplastische Elastomere, Modifikatoren für thermoplastische Elastomere, Modifikator für thermoplastische Elastomere auf Silikonbasis, Modifikator für die Haptik thermoplastischer Elastomere.Die SILIKE Si-TPV-Serie ist eineDynamisch vulkanisiertes thermoplastisches Elastomer auf Silikonbasis, erstellt mit spezieller Kompatibilitätstechnologie. Bei diesem Verfahren wird Silikonkautschuk in TPO-Partikeln mit einer Größe von 2 bis 3 Mikrometern verteilt. Das Ergebnis sind Materialien, die die Festigkeit, Zähigkeit und Abriebfestigkeit thermoplastischer Elastomere mit den wünschenswerten Eigenschaften von Silikon wie Weichheit, seidigem Griff, UV-Lichtbeständigkeit usw. kombinieren chemische Beständigkeit. Diese Materialien sind auch in herkömmlichen Herstellungsprozessen recycelbar und wiederverwendbar.

WannSilikonbasiertes thermoplastisches Elastomer (Si-TPV)Wird in TPEs integriert, bietet es folgende Vorteile:

Verbesserte Abriebfestigkeit
Erhöhte Fleckenbeständigkeit, sichtbar durch einen kleineren Wasserkontaktwinkel
Reduzierte Härte
Minimale Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften mit demSi-TPVSerie
Hervorragende Haptik, sorgt für einen trockenen, seidigen Griff ohne Ausblühen nach längerem Gebrauch

2. Additive auf Wachsbasis

Wachse sind eine weitere Gruppe von Additiven, die häufig zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von TPEs verwendet 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 integrieren 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 Kratzfestigkeit zu erhöhen. Diese Partikel verstärken die TPE-Matrix und machen das Material härter und widerstandsfähiger gegen Oberflächenschäden.

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

4. Kratzfeste Beschichtungen

Das Aufbringen von Anti-Kratz-Beschichtungen auf TPE-Produkte ist zwar kein Zusatzstoff an sich, aber ein gängiger Ansatz zur Verbesserung der Oberflächenbeständigkeit. Diese Beschichtungen können mit verschiedenen Materialien formuliert werden, darunter Silanen, Polyurethanen oder UV-härtenden Harzen, um eine harte Schutzschicht zu bilden.

Funktion:Bietet eine harte, haltbare Oberflächenschicht, die vor Kratzern und Beschädigungen schützt.
Vorteile:Beschichtungen können auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten werden und bieten langanhaltenden Schutz.

5. Fluorpolymere

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

Funktion:Bietet eine reibungsarme Oberfläche, die beständig gegen Chemikalien und Verschleiß ist.
Vorteile:Bietet eine hervorragende Kratzfestigkeit und Langlebigkeit und ist somit ideal für Hochleistungsanwendungen.

Einflussfaktoren auf die Wirksamkeit von Zusatzstoffen

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

Konzentration:Die Menge des verwendeten Additivs kann die endgültigen Eigenschaften des TPE erheblich beeinflussen. Es müssen optimale Konzentrationen ermittelt werden, um die 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 Temperatur und Schergeschwindigkeit beim Compoundieren können die Verteilung von Additiven und ihre letztendliche Wirksamkeit beeinflussen.

Um mehr darüber zu erfahren, wieThermoplastische Elastomermodifikatoren auf SilikonbasisWenn Sie TPE-Materialien verbessern, die Oberflächenästhetik Ihres Endprodukts verbessern und die Kratz- und Kratzfestigkeit verbessern können, wenden Sie sich bitte noch heute an SILIKE. Erleben Sie die Vorteile eines trockenen, seidigen Griffs ohne Ausblühen, auch nach längerer Anwendung.

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

Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. August 2024