O que é o TPE: Tudo o que precisa de saber

O que é o TPE? Consegue imaginar um material de fabrico que seja tão flexível que se estique como a borracha e se molde como o plástico? Isso é o TPE, ou elastómero termoplástico. Combina as propriedades da borracha, com a sua suavidade e elasticidade, e as propriedades do plástico, com a sua reciclabilidade e eficiência.

A funcionalidade do TPE conferiu-lhe um papel crucial na indústria transformadora. Neste artigo, vamos explorar as propriedades, os tipos e as aplicações do TPE para saber mais sobre este material que ajuda a moldar o mundo atual do fabrico moderno.

O que é um Elastómero Termoplástico (TPE)?

O TPE é um material com uma combinação única da funcionalidade e reciclabilidade dos plásticos e da flexibilidade e extensibilidade da borracha. A sua capacidade de se dobrar como a borracha, mas também de ser derretido como o plástico, torna-o tão funcional e rentável, sendo um material ideal para as indústrias transformadoras modernas actuais.

Elastómero termoplástico é fabricado através da mistura de termoplásticos duros e elastómeros macios e elásticos. Estes materiais são combinados por fusão. Isto cria um produto flexível e durável que pode ser amolecido repetidamente por aquecimento para que possa dobrar-se e ser utilizado novamente noutros processos.

Propriedades comuns do material TPE

Vamos falar sobre as propriedades comuns do TPE que são realmente úteis.

Propriedades mecânicas

Dureza

Uma propriedade fundamental a ter em conta na escolha de um TPE é a dureza, para avaliar o grau de firmeza ou suavidade do material. A dureza do TPE pode ser medida utilizando uma ferramenta chamada durómetro Shore. Esta ferramenta pressiona o material para registar a profundidade da indentação. Esta ferramenta tem diferentes escalas, consoante a suavidade e a dureza do material. A escala Shore serve como indicação do grau de rigidez ou amortecimento do TPE.

Propriedades de tração

Dada a qualidade flexível dos TPE, pode ainda querer saber quanto é que eles esticam, e é aí que começamos a falar das propriedades de tração. Estas ajudam-nos a determinar como um TPE reage quando está a ser esticado, puxado e até mesmo esticado.

Para testar a resistência à tração, as amostras são puxadas até se partirem. Esta é medida em megapascal (MPa). Quanto mais elevado for o resultado, mais resistente é o TPE.

Conjunto de compressão

Outro fator importante a considerar é o conjunto de compressão. É uma forma de saber se o material voltará à sua forma original quando a pressão for eliminada.

O conjunto de compressão indica-lhe o grau de compressão do material depois de ser libertado. O resultado é medido em percentagem, e quanto mais baixa for a percentagem, melhor é o material.

Esta propriedade não deve ser negligenciada se a necessidade for especificamente para aplicações de vedação em que é necessário que o material mantenha uma vedação estanque. Os TPE com conjuntos de baixa compressão são fiáveis porque podem suportar a pressão para manter a sua forma e servir o seu objetivo.

Propriedades eléctricas

Isolamento elétrico

Em termos simples, o isolamento elétrico significa que a eletricidade não passará facilmente através do material. Para além de ser uma propriedade importante, também diz respeito à segurança na utilização de componentes eléctricos.

Devido às boas propriedades de isolamento elétrico de muitos tipos de TPE, estes são frequentemente utilizados para revestir fios e cabos, fazer conectores e construir caixas.

Resistência de tensão

Esta propriedade eléctrica torna-o um fator importante quando se pretende considerar a segurança.

A resistência à alta tensão significa que o material pode bloquear a eletricidade, mesmo a altas tensões, sem entrar em rutura. Dito isto, o material reduz o risco de incêndio e de choque elétrico.

Devido ao seu bom desempenho nesta área, o TPE é utilizado há muito tempo como material de isolamento elétrico para fios, conectores, fichas e outros dispositivos.

Propriedades térmicas

Resistência à temperatura

O TPE é um material valioso utilizado em diferentes contextos e ambientes, pelo que a sua resistência ao calor é um fator crucial a considerar. O calor que o material pode suportar depende da exposição, do tipo de stress e até da sua forma.

Por exemplo, em alta temperatura Tal como o compartimento do motor de um veículo, o material deve ser suficientemente resistente para suportar temperaturas elevadas.

Retração

A contração ocorre quando o material reduz o seu tamanho ou dimensão durante o processo de arrefecimento após ter sido aquecido. Durante a transição do estado fundido para o estado sólido, os polímeros sofrem contração térmica como uma reação natural.

A contração não é facilmente visível, mas não deixa de ser um fator a ter em conta, pois pode afetar a aplicação final. Os TPE encolhem com base na composição; é por isso que é definitivamente importante perguntar aos seus fornecedores se o material se adequa às suas necessidades.

Tipos de TPEs

O TPE não é um material universal. Existe numa gama de tipos distintos. Cada tipo foi concebido para apresentar caraterísticas distintas, adaptadas às suas necessidades específicas.

Compreender os tipos de TPE ajudá-lo-á a escolher o mais adequado para uma aplicação específica.

Copolímeros de bloco estirénico (SBC/TPE-S/TPS)

O tipo mais comum é o TPE-S. Proporciona uma elasticidade excecional e um processamento simples e descomplicado. É amplamente utilizado para vedações, solas de sapatos e embalagens.

Elastómeros de poliolefina termoplástica (TPO/TPE-O)

Popular pelas suas propriedades de resistência química, este tipo é forte mas leve. É normalmente utilizado em peças para automóveis, como para-choques e guarnições interiores.

Vulcanizados termoplásticos (TPE-V/TPV/EA)

Este tipo tem a elasticidade da borracha combinada com a moldabilidade termoplástica. Os TPVs são duráveis e resistentes a altas temperaturas, o que os torna adequados para peças e vedações do compartimento do motor.

Poliuretanos termoplásticos (TPU/TPE-U)

O TPU tem a durabilidade necessária para resistir a danos provocados por fricção e pressão. É frequentemente utilizado em dispositivos médicos, cintos industriais e até em capas de telemóvel.

Copoliéster termoplástico (COPE/TEEE/TPE-E)

O ponto forte do TPC é a sua resistência ao calor e flexibilidade sob pressão. Este tipo é utilizado em tubos para automóveis, isolamento elétrico e ferramentas eléctricas.

Poliamidas termoplásticas (PEBA/COPA/TPE-A/TPA)

Este tipo de TPE resistente a produtos químicos e a óleos é altamente adequado para ambientes de alta pressão, como linhas de combustível, cabos de alto desempenho e aplicações industriais.

Comparação de propriedades de diferentes tipos de TPE

Como são processados os EPT?

Abaixo estão as formas habituais que pode escolher para fabricar peças quando o material que pretende utilizar é o TPE.

Moldagem por injeção

Moldagem por injeção é o método mais comum de processamento de TPEs. Os pellets são normalmente aquecidos e fundidos em barris e transferidos para moldes para solidificar. Este tipo de processo é preferido para a produção em massa de formas e tamanhos uniformes.

Extrusão

Tal como no outro processo, os pellets também são fundidos num barril aquecido, mas em vez de serem injectados num molde, são empurrados através de um molde, idealmente para criar tubos e folhas.

Moldagem por extrusão e sopro

Moldagem por extrusão e sopro é o processo de moldagem do TPE derretido num tubo oco chamado parison, que é fixado num molde e insuflado com ar até se obter a forma pretendida. Quando a peça tiver arrefecido e solidificado, é ejectada do molde.

Impressão 3D

Impressão 3D utiliza filamentos TPE, que são fundidos e extrudidos através de um bocal para construir um objeto camada a camada. Este método é ideal para criar formas e desenhos personalizados.

Vantagens do TPE

Estas são as razões pelas quais pode escolher o TPE como material para o seu projeto:

Flexibilidade e coerência

A capacidade de esticar e dobrar é o que distingue o TPE de outros materiais, oferecendo a flexibilidade da borracha e a durabilidade do plástico. Esta vantagem faz do TPE a escolha ideal para as indústrias transformadoras que exigem produção em massa e uniformidade.

Desempenho químico

A maioria dos TPE é resistente a óleos e solventes, o que lhes permite manter a sua forma mesmo em ambientes difíceis.

Versatilidade

O TPE pode ser macio ou firme, consoante as necessidades de fabrico. A sua versatilidade torna-os a escolha certa para produtos personalizados que satisfazem diferentes necessidades.

Capacidade de correspondência de cores

Podem ser adicionadas cores vibrantes ao TPE para satisfazer determinados requisitos ou ideias de design sem a necessidade de revestir, o que terá um custo adicional.

Propriedade ecológica

A possibilidade de reciclagem dos TPE torna-os numa escolha ecológica porque reduz os resíduos, uma vez que os TPE podem ser reprocessados e remodelados várias vezes.

Eficiência de custos

A capacidade de reciclagem e a flexibilidade reduzem os resíduos e os custos para os fabricantes, tornando o TPE a escolha perfeita se quiserem poupar nos custos dos materiais.

Desvantagens do TPE

Poderá também querer conhecer os contras da utilização do TPE, tais como os seguintes:

Menor resistência química

Alguns TPE não reagem bem a determinados produtos químicos. Isto pode fazer com que se desgastem ou quebrem facilmente em determinadas condições. Isto significa que alguns TPE podem não ser adequados para utilização em caso de contacto com produtos químicos industriais agressivos, fluidos para automóveis e agentes de limpeza.

Menor resistência ao calor

Os TPE têm uma desvantagem em termos da sua capacidade de derreter quando expostos ao calor. Isto significa que têm uma menor capacidade de resistir a temperaturas elevadas. Isto torna-os propensos a deformações e enfraquece a resistência de um material. Se forem utilizados para fins automóveis e industriais, os materiais são normalmente expostos a temperaturas elevadas e os TPE podem perder as suas funções ou mesmo causar problemas de segurança.

Arrepio

Os TPE esticam e deformam-se quando expostos a tensões e forças, como puxar ou esticar, o que os torna inadequados para peças que exigem que sejam firmes e estáveis

Custo

Em comparação com os plásticos comuns, o custo dos TPE é mais elevado devido à sua produção complexa. E, devido aos custos, isto pode afetar significativamente o orçamento das indústrias transformadoras com grandes exigências de produção.

Limitações de adesão

Quando utilizados no fabrico de produtos, os TPE precisam normalmente de se misturar com outros materiais. Outros tipos de TPE têm como desvantagem a aderência. E como não se misturam bem com outros materiais, podem não ser adequados para produtos que exigem durabilidade e segurança.

Sensibilidade à humidade

Para alguns TPE, quando não são secos corretamente, as peças podem apresentar bolhas e uma forma fraca. Uma vez que absorvem a humidade do ar, isto é algo a ter em conta com um manuseamento e moldagem cuidadosos para obter os resultados desejados.

O TPE é seguro?

Os TPE podem geralmente ser considerados seguros, especialmente quando são de qualidade médica ou alimentar, isentos de aditivos nocivos e utilizados conforme previsto.

Embora o TPE seja considerado seguro, existem ainda considerações a ter em conta. Alguns podem entrar facilmente em contacto com bactérias nocivas, e alguns tipos que se desgastam facilmente podem libertar ou raspar produtos químicos nocivos.

É sempre bom ter em conta factores como rótulos médicos e de qualidade alimentar, aprovação da FDA, rótulos sem BPA e marcas de renome.

Para que é utilizado o TPE?

Os TPE são discretamente úteis; nem sequer se nota a sua presença nos artigos que utilizamos no nosso dia a dia. A sua flexibilidade e finalidade tornam-nos úteis em várias indústrias.

Automóvel

Os TPE resistentes ao calor são utilizados de forma ideal nos compartimentos dos motores como vedantes, juntas e para-choques.

Calçado e produtos de consumo

Desde as nossas solas de sapato confortáveis e saltitantes até à aderência suave em cabos de ferramentas, escovas de dentes e embalagens, o TPE tornou tudo possível. Ficará surpreendido com o facto de também poder ser encontrado em artigos domésticos. Até em fraldas e brinquedos.

Medicina e alimentação

Os TPE de grau médico são utilizados em artigos utilizados em hospitais, como tubos, cateteres, seringas e películas médicas. Na indústria alimentar, podem ser encontrados em embalagens de alimentos e utensílios de cozinha.

Eletrónica e utilização industrial

Os TPE são também úteis em ambientes tecnológicos e industriais, fornecendo revestimentos para cabos, caixas electrónicas e caixas para dispositivos.

Conclusão

Fiel à sua promessa de versatilidade e resistência, o elastómero termoplástico (TPE) ajudou verdadeiramente as indústrias a encontrarem melhores alternativas de fabrico. Desde a indústria automóvel e eletrónica até aos dispositivos médicos e bens de consumo, várias indústrias confiam na eficiência, conveniência e segurança do TPE. A abordagem inovadora para o tornar amigo do ambiente e sustentável tornou-o numa alternativa ainda melhor.

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FAQs

Os TPE são à prova de água?

Sim, os TPE são à prova de água e resistentes à humidade, o que os torna mais adequados para aplicações no exterior.

É possível colorir os TPE?

Sim, podem ser adicionados pigmentos ao produto para produzir cores vibrantes que satisfaçam determinados requisitos.

O que são TPEs de grau médico?

Os TPE de grau médico tiveram de passar por normas de segurança rigorosas para serem utilizados em material e dispositivos médicos.

Quando é que devo considerar a utilização de TPEs?

Escolha o TPE quando necessitar de um material flexível e durável que possa ser personalizado em termos de cor, forma e firmeza para satisfazer as suas necessidades de fabrico.