TPE-S, TPE-E, TPE-R และ TPE-U ทั้งหมดอยู่ในหมวดหมู่ของเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ (ทีพีอี) โดยความแตกต่างหลักคือประเภทของพอลิเมอร์ของสารตั้งต้น โครงสร้างโมเลกุล และคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพ ซึ่งนำไปสู่ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในสถานการณ์การใช้งานฉนวนและการปรับตัวของกระบวนการ ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์เชิงเปรียบเทียบที่มีโครงสร้าง:
ความหมายหลักและพื้นผิว
|
วัสดุ รหัส |
เต็ม ชื่อ |
สารตั้งต้นโพลีเมอร์ | ลักษณะโครงสร้าง |
| ทีพีอี-ส | สไตรีนิกเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ |
สไตรีนบิวทาไดอีนสไตรีนบล็อกโคโพลีเมอร์ (SBS) สไตรีนไอโซพรีนสไตรีนบล็อกโคโพลีเมอร์ (SIS) |
โครงสร้างสองเฟส: ส่วนของสไตรีน (ส่วนที่แข็ง, จุดเชื่อมต่อทางกายภาพ-)+ส่วนของยาง (ส่วนที่อ่อนซึ่งให้ความยืดหยุ่น) |
| ทีพีอี-อี | โพลีเอสเตอร์ เทอร์โมพลาสติก อีลาสโตเมอร์ | ส่วนแข็งโพลีบิวทิลีนเทเรฟทาเลต (PBT) + ส่วนอ่อนโพลีเอเทอร์/โพลีเอสเตอร์ | บล็อกโคโพลีเมอร์ โดยมีโพลีเอสเตอร์แบบผลึกเป็นส่วนที่แข็ง และโพลีเมอร์/โพลีเอสเตอร์อสัณฐานเป็นส่วนที่อ่อน |
| ทีพีอี-ร | เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ที่ทำจากยาง | ยางวัลคาไนซ์แบบไดนามิก (EPDM/ยางไนไตรล์)+เมทริกซ์โพลีโพรพีลีน (PP) | เทอร์โมพลาสติกวัลคาไนเซท (TPV) เกิดขึ้นจากการวัลคาไนซ์แบบไดนามิก โดยมีเฟสยางกระจายตัวในเฟสต่อเนื่อง PP ที่ระดับไมโครมิเตอร์ |
| ทีพีอี-ม | โพลียูรีเทน เทอร์โมพลาสติก อีลาสโตเมอร์ | ส่วนแข็งโพลียูรีเทน (ไดไอโซไซยาเนต+ส่วนต่อขยายโซ่)+ส่วนอ่อนโพลีเอเทอร์/โพลีเอสเตอร์ | ส่วนที่แข็งคือหมู่อะมิโนเอสเทอร์ (จุดเชื่อมโยงข้ามเคมี-) และส่วนที่อ่อนคือโพลีเอเทอร์/โพลีออลโพลีเอสเตอร์ |
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพที่สำคัญ
| มิติประสิทธิภาพ | ทีพีอี-ส | ทีพีอี-อี | ทีพีอี-ร | ทีพีอี-ม |
| ช่วงความต้านทานต่ออุณหภูมิ | -50 องศา ~+80 องศา (ระยะสั้น) | -40 องศา ~+120 องศา (ระยะยาว) | -50 องศา ~+135 องศา (ระยะยาว) | -40 องศา ~+100 องศา (ระยะยาว) |
| ทนน้ำมัน | แย่ (ไม่ทนต่อน้ำมันแร่, น้ำมันเบนซิน) | ปานกลาง (ทนน้ำมันพืช ไม่ทนน้ำมันแร่) | ดีเยี่ยม (ทนทานต่อน้ำมันแร่, น้ำมันไฮดรอลิก) | ดีเยี่ยม (ทนต่อน้ำมันแร่, น้ำมันเตา) |
| ทนต่อสภาพอากาศ (UV/โอโซน) | ไม่ดี (มีแนวโน้มที่จะเกิดริ้วรอย ต้องเติมสารต้านทานรังสียูวี) | ปานกลาง (ประเภทโพลีเอสเตอร์ทนต่อสภาพอากาศได้ดีกว่าประเภทโพลีเอสเตอร์) | ดีเยี่ยม (พื้นผิว EPDM ทนทานต่อสภาพอากาศได้ดี) | ปานกลาง (ชนิดโพลีเอเทอร์ดีกว่าชนิดโพลีเอสเตอร์) |
| ความยืดหยุ่นยืดหยุ่น | ปานกลาง (คืบคลานได้ง่ายหลังจากการเสียรูป) | ดี (คืบคลานต่ำ) | ดีเยี่ยม (ใกล้เคียงกับยางวัลคาไนซ์) | ดีเยี่ยม (เด้งสูง เสียรูปถาวรต่ำ) |
| ความสามารถในการแปรรูป | ดีเยี่ยม (มีความสามารถในการไหลของการฉีด/การอัดรีดที่ดี รีไซเคิลได้) | ดี (ต้องผ่านกระบวนการที่อุณหภูมิสูง ไฮโดรไลซิสง่าย) | ปานกลาง (ไหลได้ไม่ดี ต้องการแรงเฉือนสูง) | ดี (สามารถฉีด/อัดขึ้นรูปได้ ต้องทำให้แห้ง) |
| ฉนวนไฟฟ้า | ดี (ความต้านทานต่อปริมาตร 10¹⁴~10¹⁶Ω· cm) | ดี (ความต้านทานปริมาตร 10¹³~10¹⁵Ω· cm) | ดีเยี่ยม (ความต้านทานต่อปริมาตร 10¹⁵~10¹⁷Ω· cm) | ดี (ความต้านทานต่อปริมาตร 10¹⁴~10¹⁶Ω· cm) |
ความแตกต่างในสถานการณ์การใช้งานฉนวน
ทีพีอี-ส
คุณลักษณะเด่น: ต้นทุนต่ำ แปรรูปง่าย มีความยืดหยุ่นสูง ประสิทธิภาพของฉนวนตรงตาม-ข้อกำหนดด้านแรงดันไฟฟ้าต่ำ
การใช้สายไฟและสายเคเบิล: ฉนวนของสายไฟกระแสอ่อนแรงดันต่ำ- (เช่น สายหูฟัง สายข้อมูล สายเชื่อมต่อของเล่น) และปลอกสายไฟชั่วคราว
ข้อจำกัด: ทนต่ออุณหภูมิต่ำ ทนน้ำมัน และทนต่อสภาพอากาศ ไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุตสาหกรรม/ยานยนต์
ทีพีอี-อี
คุณสมบัติ: ทนต่ออุณหภูมิสูง, ความต้านทานการคืบ, ความแข็งแรงเชิงกลสูง, เสถียรภาพของฉนวนที่ดี
การใช้สายไฟและสายเคเบิล: ฉนวนสำหรับสายไฟภายในของเครื่องใช้ในครัวเรือน (เช่นเครื่องปรับอากาศ สายมอเตอร์เครื่องซักผ้า) ฉนวนสำหรับสายเคเบิลควบคุมอุตสาหกรรม (ระดับความต้านทานอุณหภูมิ 125 องศา)
ข้อควรพิจารณา: โพลีเอสเตอร์ TPE-E มีแนวโน้มที่จะเกิดไฮโดรไลซิสและจำเป็นต้องทำให้แห้งอย่างทั่วถึงก่อนแปรรูป เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้งานระยะยาว-ในสภาพแวดล้อมที่ชื้น
ทีพีอี-ร
คุณสมบัติ: ทนต่ออุณหภูมิได้ดีเยี่ยม ทนน้ำมัน ทนต่อสภาพอากาศ ฉนวนกันความร้อนที่มั่นคง และ-ความสามารถในการต่อต้านริ้วรอยที่แข็งแกร่ง
การใช้สายไฟและสายเคเบิล: ฉนวน/เปลือกสำหรับสายเคเบิลในรถยนต์ (เช่น ชุดสายไฟห้องเครื่องยนต์ ชุดสายไฟที่ประตู) สายไฟทนน้ำมันสำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรม และปลอกสำหรับสายไฟไฟฟ้าโซลาร์เซลล์กลางแจ้ง
ข้อดี: สามารถใช้แทนยางวัลคาไนซ์แบบเดิม ได้รับการปกป้องสิ่งแวดล้อมโดยปราศจากฮาโลเจน- และสามารถรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ใหม่ได้
ทีพีอี-ม
คุณสมบัติ: การตอบสนองสูง, ความต้านทานการสึกหรอ, ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมี, ประสิทธิภาพของฉนวนที่ดีเยี่ยม
การใช้งานสายไฟและสายเคเบิล: ฉนวนสายเคเบิลแบบพิเศษ (เช่น สายเคเบิลแขนหุ่นยนต์ สายโซ่ลาก) สายเคเบิลทางการแพทย์ (โพลีอีเทอร์ TPE-U ที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี) และปลอกสายเคเบิลสำหรับการขุด
ข้อจำกัด: ความต้านทานต่อไฮโดรไลซิสต่ำ สลายตัวง่ายที่อุณหภูมิสูง ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานระยะยาว-ในสภาพแวดล้อมที่ชื้นและร้อน
หลักการสำคัญของการคัดเลือก
สถานการณ์ปัจจุบันที่มีต้นทุนต่ำ แรงดันต่ำ-
+
-
ทีพีอี-ส
สถานการณ์จำลองที่มีอุณหภูมิสูงปานกลาง เครื่องใช้ในบ้าน/อุตสาหกรรม
+
-
ทีพีอี-อี
ทนต่อน้ำมันอย่างเข้มงวด ทนต่อสภาพอากาศ ฉากในรถยนต์/กลางแจ้ง
+
-
ทีพีอี-ร
การตอบสนองสูง ทนต่อการสึกหรอ-ในสถานการณ์พิเศษ/สายเคเบิลทางการแพทย์
+
-
ทีพีอี-ม
การปรับตัวของการรับรองอุตสาหกรรม
TPE-R/TPE-U: ผ่านการรับรอง UL ได้ง่าย (เช่น UL 1581 ระดับอุณหภูมิ 105 องศา /125 องศา ) และการรับรอง VDE (ใช้ได้กับมาตรฐานสายไฟของยุโรป)
TPE-E: บางเกรดสามารถเป็นไปตามมาตรฐานสายเคเบิลยานยนต์ ISO 6722
TPE-S: ส่วนใหญ่ใช้สำหรับสายเคเบิลพลเรือนที่ไม่ผ่านการรับรอง
