TPE e TPR: quali sono le differenze?

Non vi lasciamo soli a scegliere tra TPE e TPR in caso abbiate dubbi. Sia il TPE che il TPR appartengono alla famiglia degli elastomeri termoplastici – e sebbene, almeno al momento, non esista uno standard di settore stabilito per distinguerli, è evidente dove nasca la confusione. 

A una prima occhiata, le loro caratteristiche sembrano essere le stesse:

Qual è la differenza tra TPE e TPR? 

Il TPE e il TPR hanno sicuramente alcune differenze, che dipendono dai materiali di base. Il TPE è modificato partendo dal materiale di base SEBS e il TPR è spesso modificato partendo dall'SBS.

Per comprendere meglio la differenza nei processi di manifattura alla base del TPE e del TPR, dobbiamo prima scomporre il significato dei materiali di base SBS e SEBS.

Cosa sono i SEBS E i SBS? 

Il copolimero a blocchi di stirene etilene butilene stirene (SEBS) è il prodotto dell'SBS idrogenato. Ma cos'è esattamente l'SBS? È il copolimero a blocchi di stirene-butadiene-stirene, che offre caratteristiche soft-touch ampiamente utilizzate dai progettisti, in particolare negli utensili manuali. 

Cosa significa questo in relazione ai SEBS? È l'atto di introdurre l'idrogeno molecolare nelle molecole insature in condizioni di reazione speciali. Ciò garantisce la saturazione della struttura molecolare, che offre proprietà anti-invecchiamento, nonché resistenza all'ingiallimento. Inoltre, garantisce una maggiore resistenza al calore e alla corrosione rispetto all'SBS, con migliori prestazioni di rendimento del TPE rispetto al TPR.

Scelte di TPE 

La scelta è ampia tra i gruppi di TPE disponibili, tra cui: 

• Miscele di pololefine (TPE-O) 
• Copolimeri a blocchi stirenici (TPE-S) 
• Leghe elastomeriche 
• Poliuretani termoplastici (TPE-U) 
• Poliammidi termoplastici (TPE-A)  
• Co-poliesteri termoplastici (TPE-E)  

Con la flessibilità della plastica e della gomma, sia il TPE che il TPR sono ampiamente utilizzati nell'ingegneria, ma per diverse applicazioni. Nel TPR, in particolare, la sua struttura molecolare non saturata è simile a quella della gomma, il che gli conferisce la sensazione di elasticità.

La scala di durezza Shore 

I TPE sono sicuramente termoplastici, ma offrono tuttavia un'elasticità simile alla loro controparte in gomma reticolata. Questo è determinato dalla sua morbidezza o durezza, che viene monitorata su una scala nota come durometro Shore. 

Disponibili come materiali gel morbidi – da 20 Shore OO fino a 90 Shore AA – i TPE hanno qualità simili a quelle della gomma reticolata. Dopo aver raggiunto 90 Shore AA, vengono introdotti sulla scala Shore D, il che significa che possono essere formulati per ottenere una durezza fino a 85 Shore D. 

I TPR sono disponibili in un'ampia gamma di durometri, da 20 Shore OO a 85 Shore D – anche in questo caso, questo è in linea con il TPE.

Cos'è il TPE e cosa significa? 

Composti da domini morbidi e duri, i TPE sono materiali multifase allo stato solido. Alcuni tecnici potrebbero chiedersi perché sono elastici, e c'è un buon motivo. 

Il range di temperatura e il design unico di un TPE sono determinati dalla temperatura di transizione del vetro durante la fase elastica, nonché dalla temperatura di fusione o dalla transizione vetrosa durante la fase di indurimento della sua manifattura. 

Contenendo più di un tipo di polimero, un elastomero responsabile di conferire a un materiale le sue proprietà elastiche, i composti TPE o TPE-S, come a volte è noto, possono essere utilizzati per una varietà di scopi nel mondo dell'ingegneria. Alcune applicazioni dei TPE includono:

Alimenti  

Poiché tutto ciò che viene a contatto con gli alimenti ha bisogno dell'approvazione relativa al contatto con gli alimenti dal Paese in cui sarà utilizzato e venduto, i TPE approvati per il contatto con gli alimenti sono ideali per la produzione di componenti per gli alimenti per bambini. Pensate ai cucchiaini o ai beccucci dei biberon per neonati.

O-ring 

Realizzati in gomma termoindurente, gli anelli di tenuta in TPE possono essere colorati o bianchi. Possono essere co-stampati per realizzare le guarnizioni con due componenti e sono molto più efficienti in termini di produzione. Sono anche rispettosi dell'ambiente, perché utilizzano meno energia rispetto alle gomme termoindurenti e possono essere prodotti in minor tempo.

Assistenza medica e sanitaria 

È noto a tutti che le applicazioni sanitarie devono soddisfare rigorosi standard normativi. È qui che entrano in gioco i TPE, poiché possono essere sterilizzati con ossido di etilene, autoclavi o irradiazione a raggi gamma. Altrove, possono essere prodotti per offrire un'elevata purezza ed essere biocompatibili, oltre a offrire un'alternativa al silicone, al PVC, alla gomma o al lattice.

Rivestimenti per cappucci e chiusure 

Agendo in modo efficace come guarnizione tra il contenuto della bottiglia e l'ambiente esterno per le corone metalliche e i cappucci di plastica, i rivestimenti per l'apposito tappo per bottiglie tendono a essere realizzati in PVC. Detto questo, i rivestimenti in TPE offrono una serie di vantaggi rispetto al PVC. Uno di questi è il fatto che proteggono dalla trasmissione dell'ossigeno. Vale la pena sapere che i TPE possono essere progettati per qualsiasi cosa, dai cappucci e i rivestimenti di chiusura nel latte a quelli per le bevande analcoliche gassate.

Cos'è il TPR e cosa significa? 

Il TPR ha le qualità che combinano le proprietà della gomma con le capacità di stampaggio dei materiali termoplastici. Pensate, ad esempio, ai tappetini da pavimento su misura nelle auto. Il TPR è anche materiale standard per rivestimenti per pianali su camion.

Caratteristiche del TPR: 

• Mantiene la sua forma 
• È disponibile con diversi livelli di flessibilità 
• La flessibilità può essere incrementata aggiungendo più gomma alla composizione chimica  
• Può essere formulato in modo che l'odore di gomma non sia percepibile 
• Leggerezza 
• Può essere colorato in base alle vostre esigenze 
   

Il TPR è utilizzato in applicazioni che richiedono l'incollaggio, come calzature e giocattoli, mentre il TPE non reagisce bene agli adesivi. Troverete anche il TPR in applicazioni come: 

• Tubazioni 
• Cavi e fili 
• Sigillanti 
• Additivi bituminosi 
• Rifiniture automobilistiche 
• Guarnizioni 
• Imballaggi 
• Pellicole e lamiere 

Simile al TPE, il TPR incorpora la flessibilità della gomma e della plastica e, in termini di combustione, il TPR emette fumo più spesso e più scuro durante la combustione, rispetto al TPE. Quando si utilizzano elastomeri termoplastici, i tecnici sono in grado di allungarli fino a ottenere discreti risultati. Possono poi tornare alla forma originale garantendo una durata maggiore.  Inoltre, anche il fatto che il TPR offra una gamma fisica migliore rispetto ad altri materiali è un grande vantaggio. 

Sentire la differenza 

Il TPE è opaco e ha un aspetto liscio. Presenta anche un leggero astigmatismo. È liscio e confortevole. Al contrario, il TPR è un po' più viscoso, soprattutto quando la temperatura si aggira intorno ai 30˚ - 40˚C/ 86˚ - 104˚.

Confronto della resistenza chimica

Nella manifattura , i TPE possono offrire significativi risparmi sui costi, e ciò è dovuto al fatto che possono essere processati su macchinari di lavorazione della plastica, riducendo quindi il prezzo complessivo per progetto. Combinando l'estetica della gomma termica convenzionale con la facilità di lavorazione associata alla loro manifattura, i TPE sono adatti per lo stampaggio a iniezione in quantità elevate.  

Con tempi di lavorazione più brevi, il TPE, come il TPR, è anche riciclabile al 100%. Possono essere utilizzati fino a cinque volte ognuno, anche se i diversi gradi possono variare. Questa consistenza consente ai tecnici di affidarsi al TPE per il loro progetto. Risparmiando energia e richiedendo una minore manodopera generale, i TPE sono leggeri e possono essere stampati a soffiaggio o termoformati. 

Spesso, il costo può essere ridotto al numero di cavità che possono essere fabbricate per ciascuna fase del processo di manifattura, con il processo in TPE che richiede circa quattro stampi a cavità in un ciclo di stampaggio di 30 secondi.  Con quattro cavità necessarie in un ciclo di 30 secondi, otto pezzi al minuto può significare che se ne ottengono 480 all'ora. 

La lavorazione della gomma può richiedere il doppio del numero di cavità. È tuttavia consigliabile che i tecnici non si scoraggino. Il motivo è che il processo di produzione con TPE, probabilmente, offrirà ancora vantaggi in termini di costo. 

I TPR combinano l'aspetto, la sensazione e l'elasticità della gomma termoindurente con la lavorabilità della plastica. Questo ci riporta al punto in cui abbiamo iniziato, le qualità che TPR e TPE hanno in comune. Il TPR può essere utilizzato anche nello stampaggio a iniezione. E può anche essere stampato a soffiaggio e termoformato. Essendo così malleabile, è ideale come materiale di stampaggio personalizzabile.  

Si ritiene che i materiali in gomma offrano una maggiore resistenza alla trazione e che i materiali in TPE siano ancora considerati "inferiori" in termini di proprietà fisiche. Dovreste giudicare il progetto e i suoi componenti in base ai loro meriti, utilizzando gli strumenti e il kit giusto per il lavoro da svolgere e garantire l'attuazione di un'ampia pianificazione futura. 

TPE vs TPR: come si differenziano?  

Vi è stata fornita la versione lunga. Se nutrite ancora dei dubbi, pensate a questo: il TPE è essenzialmente una versione più morbida del TPR. Il TPE è utilizzato quando è necessaria una maggiore flessibilità e morbidezza.  

In breve:

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