MASZYNY DO TWORZYW SZTUCZNYCH
     
ELASTOMERY TERMOPLASTYCZNE

Elastomery termoplastyczne TPE są mieszankami twardych materiałów termoplastycznych, np. polipropylenu, poliamidu, czy polistyrenu z miękkim kauczukiem oraz często dodatkiem modyfikatorów i wypełniaczy. TPE to grupa materiałów, które pod względem właściwości fizycznych są podobne do wulkanizowanych kauczuków. Cechuje je więc wysoka elastyczność i podatność na odkształcenie sprężyste. W odróżnieniu jednak od zwulkanizowanych kauczuków elastomery TPE pozwalają się przetwarzać jak standardowe tworzywa termoplastyczne. Budowa chemiczna TPE pozwala na ich łączenie z termoplastykami jak poliolefiny czy poliamidy, dając nieograniczone możliwość projektowania wyrobów wielokomponentowych, posiadających elementy twarde i miękkie. Coraz lepsza odporność chemiczna oraz coraz lepsze parametry mechaniczne osiągane dla coraz szerszych zakresów temperatur powodują że TPE jest już powszechnie stosowane w aplikacjach jeszcze do niedawna zarezerwowanych dla gumy, poliuretanu czy silikonu.

RODZAJE TPE
BUDOWA I WŁAŚCIWOŚCI
  • TPE-A elastomery termoplastyczne poliamidowe (tzw. termoplasty poliamidowe TPA)

Kopolimery blokowe z twardymi domenami PA i miękkimi polieterowymi (TPE-ET) lub poliestrowymi (TPE-ES). TPA są odporne na działanie olejów i paliw oraz są wrażliwe na działanie rozpuszczalników organicznych i termo oksydację.

  • TPE-C elastomery termoplastyczne poliestrowe (tzw. termoplasty poliestrowe TPC)

Kopolimery blokowe z twardymi domenami polialkaidowymi i/lub długimi łańcuchami estrów alifatycznych kwasów karboksylowych z politereftalanem butylenu.TPC są odporne na działanie smarów i paliw oraz na hydrolizę. Ich odporność na działanie czynników atmosferycznych może być modyfikowana.

  • TPE-O elastomery termoplastyczne olefinowe (tzw. olefiny termoplastyczne TPO)

Blendy otrzymywane na bazie izotaktycznych PP oraz kauczuków EPDM. Odmiany chlorowane są dobrą alternatywą dla NBR.

  • TPE-S elastomery termoplastyczne styrenowe (termoplastyczne kopolimery styrenu TPS)

Otrzymywany w wyniku polimeryzacji anionowej kopolimer blokowy o jednej z trzech konfiguracji : TPS-SBS, TPS-SIS, TPS-SEBS.
Aby uzyskać poprawę odporności na utlenianie, łańcuchy BR lub IR są poddawane uwodornieniu. Materiały te mogą być modyfikowane.

  • TPE-U elastomery termoplastyczne poliuretanowe (poliuretany termoplastyczne TPU)

Kopolimery blokowe otrzymywane w wyniku addycji długołańcuchowych dioli (1,6-esandiol) i diizocjanianu (TDI). Cechują się wysoką odpornością na ścieranie oraz elastycznością nawet w bardzo niskich temperaturach. Są odporne na tłuszcze, oleje i wiele rozpuszczalników, mogą być przeźroczyste.

  • TPE-V elastomery termoplastyczne wulkanizowane dynamicznie (tzw. wulkanizat termoplastyczny TPV)

Blenda poliolefin i kauczuków wytwarzane z tzw. dynamicznym sieciowaniem. Dobra elastyczność i wytrzymałość. Możliwe jest otrzymanie kompozycji olejoodpornych i spienianych.

KOMPANDOWANIE ELASTOMERÓW TERMOPLASTYCZNYCH TPE

Technologia kompandowania elastomerów termoplastycznych TPE - materiałów z pogranicza termoplastyków i mieszanek gumowych - to jedna ze specjalności firmy MARIS, ukazująca pełne spektrum bogatego doświadczenia firmy w dziedzinie budowy linii do kompandowania złożonych materiałów.

 

W ostatnich latach notujemy stały wysoki popytu na elastomery termoplastyczne TPE. Szacuje się, że konsumpcja elastomerów termoplastycznych będzie rosła w najbliższych latach w tempie ok. 5% rocznie. Wzrost zapotrzebowania na tworzywa TPE wynika głównie z osiągania przez nie coraz lepszych parametrów materiałowych takich jak: wytrzymałość mechaniczna i termiczna, wytrzymałość na ścieranie i zadrapania, własności antypoślizgowe oraz odporność na działanie olejów i tłuszczów. W coraz większej ilości aplikacji następuje zastępowanie gumy elastomerami termoplastycznymi. TPE znajdują coraz powszechniejsze zastosowanie w branży: motoryzacyjnej, budowlanej, obuwniczej, medycznej, opakowaniowej i kablowej. Odpowiedzią na rosnące zapotrzebowanie rynku są kolejne uruchamiane instalacje do kompandowania TPE przez największych producentów tworzyw w Polsce i na świecie.

Kompandowanie TPE

Ze względu na różnorodność receptur TPE kompandowanie tych materiałów należy do zadań złożonych i wymaga doświadczenia w przetwórstwie zarówno tworzyw sztucznych jak i gumy. Jest to powód dla którego firma MARIS zajmuje w tej dziedzinie uprzywilejowaną pozycję. Firma powstała w 1962 i może pochwalić się już ponad 50-letnim doświadczeniem w kompandowaniu szerokiej gamy tworzyw termoplastycznych, w tym blend polimerowych, materiałów wysoko napełnionych lub o dużej zawartości plastyfikatorów. Firma MARIS jako pierwsza na świecie opracowała i wprowadziła na rynek technologię produkcji mieszanek gumowych oraz technologię dewulkanizacji gumy na wytłaczarkach dwuślimakowych współbieżnych MARIS posiada również wieloletnie doświadczenie w procesach wytłaczania reaktywnego co jest bardzo przydatne w przypadku elastomerów termoplastycznych wulkanizowanych dynamicznie w linii (wulkanizaty termoplastyczne TPV).

Technologia kompandowania TPE łączy wszystkie te doświadczenia na jednym obszarze, gdzie różnorodność właściwości składników receptury, różnorodność metod ich dozowania i przetwarzania oraz wymagania odnośnie końcowego produktu osiągają najwyższy poziom.

Jedną z kluczowych kwestii w kompandowaniu TPE jest rozwiązanie kwestii dozowania kauczuku który występuje na rynku w postaci bloków. W zależności od rodzaju kauczuku i TPE stosowane są różne metody dozowania kauczuku, zapewniające stabilne podawanie surowca do wytłaczarki.

Jedną z metod jakie stosuje MARIS jest mielenie kauczuku do rozmiarów umożliwiających dozowanie standardowymi dozownikami grawimetrycznymi lub w postaci premiksu z pozostałymi składnikami receptury. Badania przeprowadzone w Centrum Technologicznym MARIS pokazały, że ten sposób dozowania ma korzystny wpływ na jakość kompandu. Otrzymana mieszanka charakteryzuje się bardzo dobrą dyspersją składników oraz małą degradacją materiału w czasie procesu.

Schemat linii do kompandowania TPE: 1. Wytłaczarka dwuślimakowa, 2. Silos na gumę SBS, 3. Silos na polimer, 4. Silos na napełniacz, 5. Silos na dodatki, 6. Zbiornik na plastyfikator oraz pompa, 7. Silos na dodatki płynne oraz pompa, 8. Głowica granulująca, 9. Mieszalnik, 10. Dozownik mieszanki, 11. Pompa próżniowa, 12 Urządzenie do wtrysku plastyfikatora.

 

Kompandowanie TPE-V

TPE-V jest szczególnym rodzajem TPE gdzie w trakcie procesu produkcyjnego następuje dynamiczne sieciowanie fazy elastomerowej. Ta unikalna cecha powoduje że TPE-V charakteryzują się bardzo dobrą odpornością termiczną, odpornością na UV, na chemikalia, oleje, rozpuszczalniki i ozon w długim interwale czasowym. Konieczność dynamicznego sieciowania stwarza spore problemy technologiczne związane z prowadzeniem procesu wytłaczania reaktywnego. Jak wcześniej wspomniano jest to jedna ze specjalności firmy MARIS (m.in. opracowana przez MARIS technologia produkcji POM – aktualnie rozpowszechniona i stosowana na całym świecie)

Przy kompandowaniu wulkanizatów termoplastycznych TPV okazało się także pomocne doświadczenie w budowie i konfiguracji bardzo długich układów plastykujących wytłaczarek, które są niezbędne dla przeprowadzenia dynamicznego sieciowania. Najdłuższe konstruowane w MARIS wytłaczarki osiągają długość nawet ponad 100D.

W wyniku badań R&D przeprowadzonych przez MARIS udało się skonfigurować proces produkcji TPV jednoetapowo przy zachowaniu bardzo wysokiej jakości materiału oraz dużej wydajności.

Schemat linii do kompandowania TPV: 1. Wytłaczarka dwuślimakowa, 2. Silos na gumę oraz dozownik grawimetryczny, 3. Silos na dodatki oraz dozownik grawimetryczny, 4. Silos na polimer oraz dozownik grawimetryczny, 5. Silos na napełniacz oraz dozownik grawimetryczny, 6. Pompa do dodatków ciekłych, 7. Pompa do dodatków ciekłych, 8. Pompa odgazowująca, 9. Dozownik boczny, 10. Głowica granulująca.

 

 

Technologia kompandowania elastomerów termoplastycznych to jedna ze specjalności firmy MARIS. Firma oferuje nie tylko dostawę odpowiedniej kompletnej instalacji ale również opracowanie kompletnej technologii dla konkretnych receptur, co gwarantuje osiągnięcie najwyższej jakości produkowanych elastomerów termoplastycznych.

Dla sprawdzenia jakości elastomerów termoplastycznych oraz wydajności ich produkcji istnieje możliwość przeprowadzenia prób w Centrum Technologicznym MARIS jeszcze przed dokonaniem inwestycji. Dzięki temu zakup maszyn nie jest obciążony żadnym ryzykiem technologicznym a kupujący ma gwarancję, że jego produkt będzie posiadać jakość zgodną z otrzymaną podczas prób jeszcze przed zakupem maszyny.