Santoprene

Termoplastiska vulkanisat ( TPV ) är dynamiskt vulkaniserade legeringar som mestadels består av helt härdade EPDM-gummipartiklar inkapslade i en polypropen (PP) matris. De är en del av den termoplastiska elastomer (TPE) familjen av polymerer men är närmast i elastomera egenskaper till EPDM härdplast gummi, kombinerar egenskaperna hos vulkaniserat gummi med bearbetningsegenskaperna hos termoplaster . TPV är en dynamiskt vulkaniserad legering som mestadels består av helt härdade EPDM-gummipartiklar inkapslade i en polypropen (PP) matris. Det finns nästan 100 kvaliteter i S-portföljen som används globalt inom fordons- , hushållsapparater- , el-, bygg- och hälsovårdsmarknaderna. Namnet Santoprene var varumärkesskyddat 1977 av Monsanto , och varumärket ägs nu av Celanese . Liknande material finns tillgängligt från Elastron och andra.

Översikt

TPV skapades efter flera års forskning och utveckling som syftade till att hitta nya material för formsprutade däck. Även om sökandet efter ett nytt däckmaterial misslyckades, resulterade det i utvecklingen av TPV, som kombinerar egenskaperna hos vulkaniserat gummi med bearbetningsegenskaperna hos termoplaster. Den första försäljningen av utvecklingsprodukter började 1977, samma år som den registrerades av Monsanto, och den kommersialiserades helt 1981.

En del av TPE-familjen av polymerer, är TPV närmast EPDM härdplast gummi i elastomeregenskaper. TPV:er har en kombination av elastomera egenskaper, som kompressions- och spänningsuppsättningar, i kombination med åldringsprestanda och kemisk resistens .

Tidiga framgångar

Santoprene TPV hade tidiga appliceringsframgångar inom fordonssektorn, inklusive kuggstänglar, på grund av dess flexibla livslängd, vätskebeständighet och förseglingsbarhet. Inom apparatsektorn gav en tröja för diskmaskin gjord med Santoprene TPV god tätning och motståndskraft mot värme och vätskor. På grund av sina tätningsegenskaper var Santoprene TPV också framgångsrika inom hushålls- och höghusbyggnadssektorerna i applikationer som fönstertätningar, länkhjul, slangar och små slangdelar, elektriska kopplingar och beläggningar för tråd och kablar. Det användes också inom den medicinska industrin som en packning på sprutkolvar .

Kemi

Santoprene TPV är en dynamiskt vulkaniserad legering som mestadels består av helt härdade EPDM-gummipartiklar inkapslade i en polypropen (PP) matris.

Fotografier gjorda med ett atomkraftmikroskop och ett svepelektronmikroskop visar en mängd mycket små partiklar, vanligtvis inte större än ett par mikrometer i diameter. Dessa partiklar är helt vulkaniserat gummi (typiskt EPDM-gummi för de flesta Santoprene TPV-kvaliteter) i en termoplastisk fas (oftast PP när det gäller Santoprene TPV-kvaliteter). Fullständigt tvärbunden eller vulkaniserad betyder 98 % eller högre, och eftersom morfologin är "inlåst" ger den stabila fysikaliska egenskaper.

Egenskaper

Designad för specifika tekniska applikationer sträcker sig Santoprene TPV-kvaliteter från hårdheten 35 Shore A upp till 50 Shore D.

Santoprene TPV-kvaliteter erbjuder följande:

  • tätningsprestanda: långvarig åldrande hållbarhet kombinerat med dimensionsstabilitet och fysiska egenskaper under delens livslängd;
  • estetik: aspekt harmonisering mellan delar och komfort touch inredning skinn;
  • bearbetning: bearbetbarhet på standardutrustning för termoplastbearbetning;
  • designflexibilitet: lämplighet för samextrudering (sambearbetning: formning, extrudering, formblåsning ) med andra polymerer för flerdelade systemkonstruktioner;
  • viktminskning: lägre densitet, optimering av deldesign och materialbyte;
  • återvinning: helt återvinningsbar inom tillverkningsprocessen.

Ansökningar

Santoprene TPV-kvaliteter är designade för ett brett spektrum av specifika tekniska applikationer.

Fordonskomponenter

Santoprene TPV (termoplastisk vulkanisering) används i vädertätningar, underhuvs- och underbilsapplikationer samt interiörkomponenter. I vädertätningar används TPV som ett lättviktsalternativ till härdade gummimaterial i semi-dynamiska och statiska delar, medan det i underhuv och under bilapplikationer är väl lämpat för luftkanaler, rör, gjutna tätningar, genomföringar, upphängningsbälgar, kabelmantel, pluggar, stötfångare och många andra delar. Detta beror på dess tätningsprestanda och motståndskraft mot extrema temperaturer, kemisk exponering och tuffa miljöer.

Bygg- och anläggningsprodukter

I kommersiella glastätningar används Santoprene TPV för gardinväggar, skyltfönster, arkitektoniska fönster och vädertätningar för takfönster. Det används också ofta i tätningar för inglasning av bostäder på grund av dess låga luft- och vatteninfiltrationsvärden under hela livslängden för fönster- och dörrsystem.

För väg- och järnvägsbyggnadsprojekt används Santoprene TPV för bro- och parkeringsdäck, vattenstopp, rälsplattor och andra applikationer.

Inom VVS används Santoprene TPV för att skapa långsiktiga tätningar, packningar och genomföringar som är resistenta mot böjtrötthet, hårda temperaturer och kemikalier. Den kan användas i en mängd olika tätningsapplikationer, inklusive rörtätningar, bryggexpansionsfogar och gardinväggar, delar för dricksvatten och rörtätningar för avlopp och dränering.

Hushållsapparater delar

Santoprene TPV används i tvättmaskiner, torktumlare, diskmaskiner, kylskåp, små apparater och golvvård. Dess egenskaper gör att den kan användas i en rad delar, inklusive pumptätningar, slangar, kopplingar, vibrationsdämpare, trumrullar, knoppar och reglage.

Elektriska komponenter

Santoprene TPV används i ledningsanslutningar för att göra vattentäta tätningar med elektriskt och termiskt motstånd; isolering för högspänningstillämpningar; och flexibilitet även vid låga temperaturer till -60 °C.

Den används i industriella tråd- och kabelanslutningar och industrikabelapplikationer med låg spänning som inkluderar isolering och mantel, förutom att använda trådar och kablar för konsumenter.

För elektriska komponenter kan Santoprene TPV användas för vattentäta tätningar, vilket gör att anslutningar kan gjutas in i kabelmanteln, vilket ger en enda integrerad del.

Bearbetning

Santoprene TPV kan bearbetas med konventionella termoplastiska processer såsom formsprutning, formblåsning och extrudering . Att tillverka en del med Santoprene TPV, i motsats till gummi, är mindre komplicerat. Santoprene TPV är redo att användas och behöver inte blandas med olika ingredienser såsom förstärkande fyllmedel (kimrök, mineralfyllmedel), stabilisatorer, mjukgörande oljor och härdningssystem

Jämfört med bearbetning av gummi kan termoplastisk bearbetning av Santoprene TPV ge kortare cykeltider, högre delproduktion per timme och återanvändning av skrot som produceras under bearbetningen. Detta kan resultera i delkostnadsminskningar, mindre verktyg/maskiner, lägre skrotkostnader och optimering av materiallogistikkostnader jämfört med gummi.

Efter en kort torkningsperiod överförs TPV-pellets automatiskt till formmaskinen eller extruderingslinjen. Cykeltiderna kan vara mycket snabbare eftersom delarna inte behöver härda i formen, vilket vanligtvis är två till tre minuter för gummi. TPV-delen behöver bara svalna, vanligtvis cirka 30 sekunder, och sedan kan den tas ur formen eller kylas i vatten.

Bearbetningsalternativ

Formsprutning: Santoprene TPV-kvaliteter kan bearbetas med konventionell termoplastformsprutningsutrustning med kortare cykeltider jämfört med härdplast. TPV-flexibilitet möjliggör större frihet för formdesign där underskärningar används.

Insatsgjutning: Insatsgjutning består av att placera ett förformat substrat i formen och injicera TPV runt eller över det. Om insatsen och TPV är kompatibla material, uppstår en smältbindning vid gränsytan mellan de två materialen. Styrkan hos denna bindning påverkas av flera faktorer, inklusive gränssnittstemperatur, insatsens renhet och smälttemperaturen för TPV.

Två-skotts formsprutning: TPV kan kombineras med polymerer genom flera typer av multi-shot formsprutningsprocesser. Genom att kombinera flera material kan ett brett utbud av delar applikationer, såsom en hård/mjuk kombination, uppnås. Processen producerar både en färdig del och ett substrat under varje cykel. Tvåskottsgjutning är effektivare än insatsgjutning eftersom ingen hantering av substratet krävs.

Formblåsning: Santoprene TPV kan formblåsas i ett enda lager, flerlagers, utbytesblåsning, sekventiell 3D, sugblåsning, blixtfri extruderingsblåsning, formsprutning och pressblåsning.

Extrudering: Santoprene TPV är lätt att extrudera till enkla och komplexa profiler. Dessa material kan också samextruderas för att ge en del med både styva och mjuka komponenter.

Termoformning: De termoformande egenskaperna hos Santoprene TPV liknar akrylnitrilbutadienstyren (ABS) och uppvisar god smälthållfasthet, vilket ger enhetliga och förutsägbara sjunkegenskaper under uppvärmning. När man producerar ett ark för termoformade delar bibehålls nyckelegenskaperna för Santoprene TPV, inklusive färgbarhet, slagtålighet, väderbeständighet, kemisk beständighet, halkfri och matt yta i utseende och känsla.

Återvinning

Santoprene TPV kan bidra till en minskning av det totala avfallet i tillverkningsprocessen eftersom skrot som produceras under bearbetningen kan återvinnas. Material som har återvunnits – även från gamla delar – uppvisar nästan lika goda egenskaper som jungfruligt material som en artikel i tidningen Design News rapporterade den 5 maj 2003.

Enligt artikeln:

  • Resultaten av tester på skyddsstövlar för en kuggstång för bilar visade att äldre TPV har något lägre fysiska och mekaniska egenskaper än nytt material. Ändå förändrades inte några av nyckelindikatorerna för materialets förmåga att hålla i denna dynamiska applikation nämnvärt. Till exempel hade de nya och gamla TPV:erna nästan samma egenskaper efter luft- och oljeåldring. Kompressionsuppsättningen förblev också praktiskt taget identisk.
  • Resultaten av tester som mätte färgskiftningen (Delta E) mellan de yttre och inre ytorna på gamla och nya sekundära takprofiler för bilar visade att TPV-materialet upplevde obetydliga färgförändringar. Andra tester, som tittade på om profilernas ytor bar märken av strålningsinducerad nedbrytning, visade att materialytan verkar homogen.
  • I tester som jämförde gamla och nya kanalprofiler för bilglas, fanns det ingen signifikant skillnad i egenskaperna för dragspänning-töjning - en nyckelindikator på tätningsprestanda.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Santoprene&oldid=1140862671 "