Che cos'è il TPE: Tutto quello che c'è da sapere

Che cos'è il TPE? Riuscite a pensare a un materiale di produzione così flessibile da allungarsi come la gomma e modellarsi come la plastica? Questo è il TPE, o elastomero termoplastico. Combina le proprietà della gomma, con la sua morbidezza ed estensibilità, e le proprietà della plastica, con la sua riciclabilità ed efficienza.

La funzionalità del TPE gli ha conferito un ruolo cruciale nell'industria manifatturiera. In questo articolo esploreremo le proprietà, i tipi e le applicazioni del TPE per saperne di più su questo materiale che contribuisce a plasmare il mondo produttivo moderno.

Che cos'è un elastomero termoplastico (TPE)?

Il TPE è un materiale che combina in modo unico la funzionalità e la riciclabilità della plastica con la flessibilità e l'estensibilità della gomma. La sua capacità di piegarsi come la gomma, ma anche di fondersi come la plastica, lo rende funzionale e conveniente, nonché un materiale ideale per le moderne industrie manifatturiere.

Elastomero termoplastico si ottiene miscelando termoplastici duri ed elastomeri morbidi e gommosi. Questi materiali vengono combinati per fusione. In questo modo si ottiene un prodotto flessibile e durevole che può essere ammorbidito ripetutamente mediante riscaldamento, in modo da potersi piegare e riutilizzare per altri processi.

Proprietà comuni del materiale TPE

Parliamo delle proprietà comuni del TPE che sono davvero utili.

Proprietà meccaniche

Durezza

Una proprietà fondamentale da considerare quando si sceglie un TPE è la durezza, per misurare la consistenza o la morbidezza del materiale. La durezza del TPE può essere misurata con uno strumento chiamato durometro Shore. Lo strumento preme sul materiale per registrare la profondità dell'impronta. Questo strumento ha scale diverse a seconda della morbidezza e della durezza del materiale. La scala Shore serve a indicare la rigidità o l'ammortizzazione del TPE.

Proprietà di trazione

Data la qualità flessibile dei TPE, si potrebbe comunque voler sapere quanto si allungano, ed è qui che iniziamo a parlare delle proprietà di trazione. Esse ci aiutano a determinare come un TPE reagisce quando viene allungato, tirato e persino sforzato.

Per testare la resistenza alla trazione, i campioni vengono tirati fino a quando non si spezzano. Viene misurata in megapascal (MPa). Più alto è il risultato, più duro è il TPE.

Set di compressione

Un altro fattore importante da considerare è il set di compressione. Si tratta di un modo per capire se il materiale tornerà alla sua forma originale una volta eliminata la pressione.

Il set di compressione indica quanto il materiale rimane compresso dopo essere stato rilasciato. Il risultato è misurato in percentuale e più bassa è la percentuale, migliore è il materiale.

Questa proprietà non deve essere trascurata se si tratta di applicazioni di tenuta in cui è necessario che il materiale mantenga una chiusura ermetica. I TPE con bassi set di compressione sono affidabili perché possono sopportare la pressione e mantenere la loro forma per servire il loro scopo.

Proprietà elettriche

Isolamento elettrico

In termini semplici, l'isolamento elettrico significa che l'elettricità non passa facilmente attraverso il materiale. Oltre a essere una proprietà importante, riguarda anche la sicurezza quando si utilizzano i componenti elettrici.

Grazie alle buone proprietà di isolamento elettrico di molti tipi di TPE, vengono spesso utilizzati per rivestire fili e cavi, realizzare connettori e costruire alloggiamenti.

Resistenza di tensione

Questa proprietà elettrica lo rende un fattore importante quando si vuole considerare la sicurezza.

L'elevata resistenza alla tensione significa che il materiale può bloccare l'elettricità anche ad alte tensioni senza rompersi. Ciò significa che il materiale riduce il rischio di incendio e di scosse elettriche.

Grazie alle sue buone prestazioni in questo campo, il TPE è da tempo utilizzato come materiale isolante elettrico per fili, connettori, spine e altri dispositivi.

Proprietà termiche

Resistenza alla temperatura

Il TPE è un materiale prezioso utilizzato in ambienti e contesti diversi, quindi la sua resistenza al calore è un fattore cruciale da considerare. Il calore che il materiale può sopportare dipende dall'esposizione, dal tipo di sollecitazione e anche dalla sua forma.

Per esempio, in ad alta temperatura Come nel caso del vano motore di un veicolo, il materiale deve essere abbastanza resistente da sopportare temperature elevate.

Restringimento

Il ritiro si verifica quando il materiale riduce le sue dimensioni durante il processo di raffreddamento dopo essere stato riscaldato. Durante il passaggio dallo stato fuso a quello solido, i polimeri subiscono una contrazione termica come reazione naturale.

Il ritiro non è facilmente visibile, ma è comunque un fattore da considerare perché può influenzare l'applicazione finale. I TPE si restringono in base alla composizione; per questo è importante chiedere ai fornitori se il materiale è adatto alle vostre esigenze.

Tipi di TPE

Il TPE non è un materiale universale. È disponibile in una gamma di tipi diversi. Ogni tipo è progettato per offrire caratteristiche distinte, su misura per le vostre esigenze specifiche.

La conoscenza dei tipi di TPE vi aiuterà a scegliere quello più adatto a un'applicazione specifica.

Copolimeri stirenici a blocchi (SBC/TPE-S/TPS)

Il tipo più comune è il TPE-S. Offre un'eccezionale elasticità e una lavorazione semplice e senza complicazioni. È ampiamente utilizzato per guarnizioni, suole di scarpe e imballaggi.

Elastomeri poliolefinici termoplastici (TPO/TPE-O)

Popolare per le sue proprietà di resistenza chimica, questo tipo è forte ma leggero. È comunemente utilizzato in parti di automobili come paraurti e rivestimenti interni.

Vulcanizzati termoplastici (TPE-V/TPV/EA)

Questo tipo di prodotto combina l'elasticità della gomma con la modellabilità termoplastica. I TPV sono durevoli e resistenti al calore, il che li rende adatti alle parti del vano motore e alle guarnizioni.

Poliuretani termoplastici (TPU/TPE-U)

Il TPU ha la capacità di resistere ai danni dovuti all'attrito e alla pressione. Viene spesso utilizzato nei dispositivi medici, nelle cinture industriali e persino nelle custodie dei telefoni.

Copoliestere termoplastico (COPE/TEEE/TPE-E)

Il punto di forza del TPC è la resistenza al calore e la flessibilità sotto pressione. Questo tipo di materiale è utilizzato nei tubi per autoveicoli, nell'isolamento elettrico e negli utensili elettrici.

Poliammidi termoplastiche (PEBA/COPA/TPE-A/TPA)

Questo tipo di TPE, resistente agli oli e alle sostanze chimiche, è particolarmente adatto agli ambienti ad alta pressione, come le linee di alimentazione, i cavi ad alte prestazioni e le applicazioni industriali.

Confronto tra le proprietà dei diversi tipi di TPE

Come vengono lavorati i TPE?

Di seguito sono riportati i modi consueti che si possono scegliere per la produzione di pezzi quando il materiale che si desidera utilizzare è il TPE.

Stampaggio a iniezione

Stampaggio a iniezione è il metodo più comune di lavorazione dei TPE. I pellet vengono in genere riscaldati e fusi in barili e trasferiti in stampi per la solidificazione. Questo tipo di processo è preferito per produrre in serie forme e dimensioni uniformi.

Estrusione

Come nell'altro processo, anche in questo caso i pellet vengono fusi in un barile riscaldato, ma invece di essere iniettati in uno stampo, vengono spinti attraverso una matrice, idealmente per creare tubi e fogli.

Estrusione e soffiaggio

Estrusione e soffiaggio è il processo di modellazione del TPE fuso in un tubo cavo chiamato parison, che viene inserito in uno stampo e gonfiato con aria fino a ottenere la forma desiderata. Quando il pezzo si è raffreddato e solidificato, viene espulso dallo stampo.

Stampa 3D

Stampa 3D Il metodo utilizza filamenti di TPE, che vengono fusi ed estrusi attraverso un ugello per costruire un oggetto strato per strato. Questo metodo è ideale per creare forme e disegni personalizzati.

Vantaggi del TPE

Questi sono i motivi per cui potete scegliere il TPE come materiale per il vostro progetto:

Flessibilità e coerenza

La capacità di allungarsi e piegarsi è ciò che distingue il TPE da altri materiali, offrendo la flessibilità della gomma e la durata della plastica. Questo vantaggio rende il TPE la scelta ideale per le industrie manifatturiere che richiedono produzione di massa e uniformità.

Prestazioni chimiche

La maggior parte dei TPE è resistente agli oli e ai solventi, il che consente di mantenere la forma anche in ambienti difficili.

Versatilità

Il TPE può essere morbido o solido a seconda delle esigenze di produzione. La loro versatilità li rende la scelta giusta per prodotti personalizzati che rispondano a diverse esigenze.

Capacità di abbinare il colore

I colori vivaci possono essere aggiunti al TPE per soddisfare determinati requisiti o idee di design, senza dover ricorrere alla verniciatura, che comporta un costo aggiuntivo.

Proprietà ecologica

La riciclabilità dei TPE li rende una scelta ecologica perché riduce i rifiuti, in quanto i TPE possono essere rilavorati e rimodellati più volte.

Efficienza dei costi

La riciclabilità e la flessibilità riducono gli scarti e i costi per i produttori, rendendo il TPE la scelta perfetta se si vuole risparmiare sui costi dei materiali.

Svantaggi del TPE

Si consiglia di conoscere anche gli svantaggi dell'uso del TPE, come ad esempio i seguenti:

Resistenza chimica inferiore

Alcuni TPE non reagiscono bene a determinate sostanze chimiche. In certe condizioni possono usurarsi o rompersi facilmente. Ciò significa che alcuni TPE potrebbero non essere adatti all'uso in caso di contatto con prodotti chimici industriali aggressivi, fluidi per autoveicoli e detergenti.

Resistenza al calore inferiore

I TPE hanno uno svantaggio in termini di capacità di fondere quando sono esposti al calore. Ciò significa che hanno una minore capacità di resistere alle alte temperature. Questo li rende inclini alla deformazione e indebolisce la resistenza di un materiale. Se utilizzati per scopi automobilistici e industriali, i materiali sono solitamente esposti a temperature elevate e il TPE potrebbe perdere le sue funzioni o addirittura causare problemi di sicurezza.

Strisciante

I TPE si allungano e si deformano quando sono esposti a sollecitazioni e forze, come la trazione o lo stiramento, e questo li rende inadatti per le parti che devono essere ferme e stabili.

Costo

Rispetto alle comuni materie plastiche, il costo dei TPE è più elevato a causa della loro complessa produzione. I costi possono incidere in modo significativo sul bilancio delle industrie manifatturiere con esigenze di produzione massicce.

Limitazioni dell'adesione

Quando vengono utilizzati nella produzione di prodotti, i TPE devono in genere fondersi con altri materiali. Altri tipi di TPE hanno come svantaggio l'adesione. E poiché non si integrano bene con altri materiali, potrebbero non essere adatti a prodotti che richiedono durata e sicurezza.

Sensibilità all'umidità

Per alcuni TPE, se non asciugati correttamente, i pezzi possono formare bolle e risultare deboli nella forma. Poiché assorbono l'umidità dell'aria, è un aspetto da tenere in considerazione con un'attenta manipolazione e stampaggio per ottenere i risultati desiderati.

Il TPE è sicuro?

I TPE possono essere generalmente definiti sicuri, soprattutto quando sono di grado medico o alimentare, privi di additivi nocivi e utilizzati come previsto.

Sebbene il TPE sia considerato sicuro, ci sono comunque delle considerazioni da fare. Alcuni possono facilmente entrare in contatto con batteri nocivi e alcuni tipi che si indossano facilmente possono rilasciare o raschiare sostanze chimiche nocive.

È sempre bene considerare fattori come le etichette mediche e alimentari, l'approvazione della FDA, le etichette prive di BPA e i marchi affidabili.

A cosa serve il TPE?

I TPE sono silenziosamente utili; non si notano nemmeno negli oggetti che usiamo nella vita di tutti i giorni. La loro flessibilità e il loro scopo li rendono utili in diversi settori.

Automotive

I TPE resistenti al calore sono utilizzati in modo ideale nei vani motore come sigillanti, guarnizioni e paraurti.

Calzature e prodotti di consumo

Dalle suole delle scarpe, comode e morbide, all'impugnatura dei manici degli utensili, degli spazzolini da denti e degli imballaggi, il TPE ha reso possibile tutto questo. Sarete sorpresi dal fatto che si trova anche negli articoli per la casa. Persino nei pannolini e nei giocattoli.

Medico e alimentare

I TPE di grado medicale sono utilizzati negli articoli utilizzati negli ospedali, come tubi, cateteri, siringhe e pellicole mediche. Nell'industria alimentare, invece, si trovano negli imballaggi e negli strumenti di cottura.

Elettronica e uso industriale

I TPE sono utili anche in ambito tecnologico e industriale, per fornire rivestimenti per cavi, alloggiamenti elettronici e custodie per dispositivi.

Conclusione

Fedele alla sua promessa di versatilità e resistenza, l'elastomero termoplastico (TPE) ha davvero aiutato le industrie a trovare migliori alternative di produzione. Dall'industria automobilistica ed elettronica ai dispositivi medici e ai beni di consumo, diversi settori si affidano all'efficienza, alla convenienza e alla sicurezza del TPE. L'approccio innovativo per renderlo ecologico e sostenibile lo ha reso un'alternativa ancora migliore.

Se avete bisogno di pezzi lavorati in TPE di alta qualità per soddisfare le vostre esigenze di progetto, contattateci oggi stesso al numero DEK per scoprire come la nostra esperienza di prodotto può aiutarvi a dare il meglio ai vostri progetti.

Domande frequenti

I TPE sono impermeabili?

Sì, i TPE sono impermeabili e resistenti all'umidità, il che li rende più adatti alle applicazioni esterne.

Si possono colorare i TPE?

Sì, è possibile aggiungere pigmenti al prodotto per ottenere colori vivaci che soddisfino determinati requisiti.

Cosa sono i TPE di grado medico?

I TPE di grado medicale hanno dovuto sottostare a rigorosi standard di sicurezza per poter essere utilizzati in forniture e dispositivi medici.

Quando è opportuno considerare l'utilizzo dei TPE?

Scegliete il TPE quando avete bisogno di un materiale flessibile e resistente che può essere personalizzato nel colore, nella forma e nella consistenza per soddisfare le vostre esigenze di produzione.