TPE ارتقای کارايي

ارتقای کارايي TPEها

قابليت فرايند کردن مشابه گرمانرم‌ها براي گرمانرم‌هاي كشايند(TPE) و دارا بودن کارايي و رفتار مشابه لاستيک‌هاي گرماسخت، اين مواد را در ده سال اخير به ستارگاني در ميان پلاستيک‌ها تبديل ساخته است. سرعت فرايند کردن بيشتر و سرعت تخريب کمتر باعث گسترش TPE در بازار کالاهاي مصرفي، پزشکي و خودرو شده است. ‌قالب‌گيري روگير (overmolding) سخت- نرم بسيار متداول شده است و به عنوان روشي در طراحي قطعات از مسواک تا ابزار الکتريکي در سراسر دنيا پذيرفته شده است. TPEها يکي از پوياترين بخش‌هاي توسعه مواد و کاربرد آنها به شمار مي¬روند. مطالعه¬اي بر روي بازار سال 2007 که توسط Freedonia Group انجام شده است، رشد سالانة 3/6 درصدي را در تقاضاي جهاني براي تمامي انواع TPE تا سال 2011 پيش¬بيني مي‌کند که به حدود 1/8 ميليارد پوند مي¬رسد. صنعت خودرو بزرگ‌ترين مصرف‌کننده‌ي TPEها در سراسر جهان باقي مي¬ماند که بر اساس گفته¬هاي Robrt Eller، رئيس شرکت Robert Eller Associate، 40 تا 50 درصد مصرف کلي اين مواد را شامل مي‌شود. با اين وجود، در کشورهاي توسعه يافته، حداکثر جايگزيني لاستيک گرماسخت انجام شده است و تقاضا رو به کاهش مي¬باشد. نشانه¬هايي از پرمصرف کردن TPEها در زمينه¬هايي مانند ساختمان و کالاهاي مصرفي ديده مي¬شود و بازار کلي اين مواد اساساً در حال انتقال به کشور چين است، جايي که محصولات بسياري از TPE در حال حاضر توليد مي¬شوند. اين محصولات عبارتند از کفش، لوازم خانگي، ابزار، محصولات ورزشي و آسايشي و کالاي مصرفي. توليد کنندگان TPE موادي با کارايي بالاتر و کاربرد وسيع‌تر را در نظر دارند. Walt Ripple، نايب رئيس شرکت GLS مي‌گويد، "تاکنون TPEها اساساً تنها براي موارد فرعي در نظر گرفته مي¬شدند که رنگ و ظاهر محصول را تأمين مي¬کردند. اما ديگر اين طور نيست و اين مواد پهنه‌ي وسيعي از کاربردها را دربرمي‌گيرند". تمرکز بر محصولات ويژه: امروزه TPEها در نردبان کارايي، هدف کاربردهاي بالاتري قرار گرفته¬اند. براي مثال، TPEهاي استايرني مانند SEBS با TPO ادغام شده¬اند تا جاي‌گزين TPEهاي لاستيك کوپلي¬استر (COPE) در کاربردهاي مهم‌تر مهندسي مانند پوشش کيسه‌ي هواي خودرو شوند. هم‌چنين TPEهاي استايرني به طور گسترده¬اي براي جاي‌گزيني TPUهاي بسيار گران‌تر در کاربردهاي مقاوم به سايش استفاده مي¬شوند. گونه ويژه TPE با شفافيت بيش‌تر، سختي کمتر، مقاومت شيميايي و مقاومت به خش و خراش بالاتر در حال ظهور هستند. "سبزسازي" پلاستيک‌ها نيز مؤثر بوده است، به گونه¬اي که تلاش‌ها روي مواد "پايه‌زيستي" يا "تجديدپذير" آنها متمرکز شده است. مواد با مقاومت گرمائي بالاتر نيز براي کاربردهاي بسته¬بندي کوچک و محکم در سيم و کابل و صنعت خودرو رو به توسعه¬اند. قابليت اتصال به ديگر گرمانرم‌ها، منسوجات و فلزات به روش تزريق در قالب حاوي لايه‌ي زيرين از پيش تزريق شده يا روگيري (overmolding) در مرحله تحقيق و توسعه باقي مي‌ماند. تقاضاي بازار نيز توليدکنندگان را بر آن مي¬دارد تا مواد جديدي را بدون افزودني‌هاي هالوژنه مقاوم در برابر شعله و يا انتشار بخارات (تيره شدن خود به خود) کمتر توليد کنند. TPEهاي پايه زيستي ظهور مي¬کنند: توليد کنندگان TPE بر اين باورند که مواد پايه زيستي نقش رو به رشدي در فرايند انتخاب ماده در کاربردهاي آتي ايفا مي¬کنند. نمايشگاه K 2007 در دوسلدورف چندين TPE جديد به خود ديد که به جاي هيدروکربن‌هاي فسيلي از اجزاي ساختمان شيميايي به دست آمده از منابع کشاورزي و زيست‌شناختي ساخته شده بودند. براي مثال، شرکت اسپانيايي Merquinsa اولين TPU ساخته شده از مواد پايه زيستي در دنيا را معرفي کرد. Pearlthane Eco و Pearlbond Eco ساخته شده از پلي‌ال (polyol)هاي روغن‌هاي گياهي و اسيدهاي چرب ساخته شده¬اند. كارخانه‌ي جديدي در بارسلونا در حال توليد يک گونه تزريق تجاري با سختي Shore A95 مي¬باشد. انتظار مي¬رود که در فاز دوم، چهار گونه تزريق و اکستروژن ديگر با سختي‌هاي Shore A70 تا Shore D65 توليد شود. محتواي تجديدپذير اين مواد 60 تا 75 درصد وزني است که کارايي آنها برابر با TPUهاي استاندارد و يا بهتر از آنهاست. نوعي TPU پايه زيستي از شرکت GLS به نام OnFlex U از روغن دانه‌ي سويا تهيه مي¬شود. محتواي تجديدپذير آن ادعا مي-شود که 30 تا 40 درصد است و سختي آن از Shore A65 تا Shore A95 متغير است. کارايي آن براي بازار پزشکي، کالاهاي مصرفي و صنعتي مشابه انواع سنتي آن است. هم‌چنين در نمايشگاه K 2007، شرکت Arkema از اولين TPE مهندسي تجاري صنعتي ساخته شده از منابع تجديدپذير پرده‌برداري کرد. Pbax Rnew يک پلي¬اتر-دسته-آميد (PEBA) تهيه شده از نايلون 11 شرکت Arkema Rilsan است که بر پايه‌ي روغن کرچک توليد شده است. گونه‌هاي مختلف آن 20 تا 90 درصد محتواي تجديدپذير دارند و سختي آنها از Shore D25 تا Shore D72 براي کاربردهاي الکترونيکي، کفش‌هاي ورزشي و خودرو متغير است. خط Grilflex PEBA توسعه يافتة شرکت EMS-Crivory شامل مواد پايه زيستي با محتواي تجديدپذير 10 تا 100 درصد مي¬باشد. مواد از پايه‌ي نايلون 12 و بر پايه‌ي روغن کرچک و کلزا، خواص مشابه Grilflex استاندارد دارد و اجناس ورزشي را هدف¬گيري کرده است. اولين TPE کوپلي¬استر با محتواي تجديدپذير در آينده از شرکت DuPont انتظار مي¬رود. گونه‌هاي Hytrel RS از پلي‌ال‌هاي سرنول(Cerenol) به دست آمده از پروپان دي‌ال (PDO) ساخته خواهد شد که از تخمير باکتريايي دانه¬هاي شکر به دست مي¬آيد. پيشرفت‌ها در رويه‌گيري: بعد از پيشرفت‌هاي زياد و تأييد اعتبار TPEها به همراه بهبود چسبندگي به تعدادي از مواد، بر اساس اظهار نظر توليد کنندگان، رويه‌گيري سخت- نرم حتي براي استفاده‌ي وسيع‌تر مهياست. Jonas Angus، رئيس شرکت TPE Solutions مي¬گويد، "هم‌اکنون توپ در زمين طراحان است تا کاربرد و خصوصيات محصولات را در نظر بگيرند". توليدکنندگان در حال ايجاد زمينه¬هاي جديد مانند توليد اولين ماده‌ي نرم هستند که به پلي¬سولفون (PSU) مي¬چسبد و در موارد پزشکي کاربرد دارد. Softlink 141A يک ماده‌ي استايرني از شرکت TPE Solutions است که به PSU مي¬چسبد و سترون کردن در اتوکلاو را تحمل مي¬کند. نوع جديدي از SEBS از شرکت Elastocon TPE Technologies مناسب براي رويه‌گيري روي PC، ABS، PC/ABS، نايلون، HIPS و کوپلي‌استرها مي¬باشد. مواد Elastocon STK با سختي Shore A50 تا Shore A70 براي ابزار، لوازم خانگي، لوازم شخصي و اسباب بازي طراحي شده است. مواد سري 2800/8000 اين شرکت به PP مي¬چسبد. شرکت Multibase آلياژهاي جديد Multiflex TEA را توليد کرده است که چسبندگي بيشتري به گرمانرم‌هاي مهندسي دارند. همچنين در خط لولة شرکت Multibase انواع مقاوم در برابر هوا وجود دارد که برخورد پرشتاب هوا تا Kg4000 را تحمل مي¬کند و در کاربردهاي بيروني خودرو استفاده مي¬شود. براي کاربردهاي داخلي، اين شرکت بر گونه‌هايي متمرکز شده است که خواص بهتري از نظر مقاومت در برابر تيره شدن تا0C 110(0F230)، مقاومت در برابر روغن و مقاومت در برابر آسيب ديدن در اثر گاز دارند. RTP 6042 سري جديدي از TPEها براي رويه‌گيري از شرکت RTP Co، بسيار فرايندپذيري بهتري دارد و از نظر قيمت با TPEهاي استاندارد قابل رقابت است. اين ماده به PC، ABS، PC/ABS و PC/Acrylic مي¬چسبد. بر اساس نظر شرکت Kraiburg TPE Corp، TPEهاي شفاف نياز به بهبود انعطاف¬پذيري در طراحي براي کاربردهاي رويه‌گيري دارد. اين شرکت گونه جديد Thermolast Kاز TPEهاي پايه SEBS مات توليد کرده‌است که تا حدي به PC و ABS چسبندگي دارد که تا پيش از اين، اين مقدار چسبندگي حاصل نشده بود. هم‌چنين اين ماده به ديگر مواد استايرني، PBT، اکريليک و PETG مي¬چسبد. سختي آن بين Shore A50 تا Shore A80 مي¬باشد. مقاومت گرمائي در ترکيبات جديد Thermolast V SEBS افزايش يافته است؛ به گونه¬اي که دماي کاري0C 140(0F284) براي قطعات صنعتي و داخل کاپوت خودرو دارد. افزايش بازار مواد استايرني: توليدکنندگان اظهار مي¬دارند که انتقال بازار کفش به چين، مواد SBS را تبديل به مواد پرمصرف کرده است. حتا در SBSهاي هيدروژنه شده، که محصولي گران‌تر است، اين تغيير احساس مي‌شود. Sachin Sakhalkar، مدير جديد توسعه‌ي تجارت شرکت Teknor Apex Co،اظهار مي¬دارد که براي رسيدن به اين تجارت در ايالات متحده بايد به دنبال بازار اجناس با مصرف بالاتر رفت كه مختص TPU و كوپلي¬استرها هستند. ديگر موقعيت¬ها شامل جاي‌گزيني به جاي مواد مقاوم در برابر شعله غير هالوژنه و PVC بدون نرم‌كننده مي¬باشد. خانواده جديد Elexar EL1402 از شركت Teknor از گونه‌هاي SEBS هالوژنه نشده است و داراي سختي از Shore A50 براي سيم وكابل و قالب¬گيري مي¬باشند. گونه‌هاي جديد SEBS شامل Monprene MP1871R در حال جاي‌گزين شدن به جاي سيليكون در لوله‌هاي پزشكي و MP2295 فيلم¬هاي شيرابه‌اي (لاتكس) مي¬باشند. تمركز به محصولات ويژه از همبسپارهاي دسته‌اي استايرني (SBC) در شركت Kraton Polymers هم مشهود است. اين ماده انواع مقاوم به حرارتي دارد كه مي¬تواند جايگزين لاستيك¬هاي گرماسخت وTPVهاي اولفيني شود. آخرين SBC از اين شركت داراي مانائي فشاري بهتري نسبت به TPEهاي استايرني در دماي بالاتر از 0C70 (0F158) دارد. Kraton G1633 50% وزن مولكولي بيشتري از SBCهاي استاندارد دارد. STEPهاي استايرني ساخته شده از G1633 مانائي فشاري برابر با برخي TPVها را دارند. كاربردها شامل آب¬بندي-ها در خودرو و چوب¬پنبه¬هاي پزشكي مي¬باشند. شركت Kraton همچنين در حال تجاري‌سازي گونه پزشكي از SEBS است كه نرم‌ترينِ گونه‌ي اين ماده تا كنون بوده است. گونه‌اي با سختي shore A35 (با نام تجاري MD6945 Kraton) شفاف و محكم است و فرايندپذيري راحتي براي فيلم¬هاي تخت و دمشي دارد. اين ماده قابليت آميزه¬سازي با PP را براي شفافيت بيشتر دارد و جاي‌گزين PVC در بسته¬هاي IV ، سيستم¬هاي داروسازي IV و لوله-هاي پزشكي مي‌باشد. هم‌چنين SEBS اصلاح شده¬اي در حال توليد است كه مقاومت ممانعتي در غشاهاي تبادل يوني سيستم¬هاي تصفيه آب دارد. واحد تجارت شركتKuraray America's Septon نوعي TPE استايرني پايه ايزوپرن را تجاري كرده است كه با TPUها و COPEها رقابت مي¬كند. Septon Q دماي كاري 10 درجه بيشتر از Septon هاي استاندارد همراه با استحكام پارگي خوب و مدول بالاتر دارد. گونه با سختي Shore A70 مقاومت به خراش و سايشي قابل رقابت با TPUها دارد. ضمن اينكه چگالي آن كمتر است. كاربردها شامل اجناس ورزشي، پوشش سيم، لوله‌سازي و رويه¬ي فرمان‌گاه خودرو مي¬باشد. آلياژهاي جديد TPE به داخل خودرو راه پيدا كرده¬اند. شركتA. Schulman ليسانس فناوري جديدي را به شركت Inteva Products ( شركت Delph Interiors & Closures سابق) داده است كه شامل TPE تركيبي براي كاربرد رويه¬ي فرمانگاه (پنل) ساخته شده به روش قالب‌گيري دوغابي مي¬باشد و جاي‌گزين TPE به همين روش يا يورتان اسپري شده مي‌باشد. آلياژ استايرني/الفيني چگالي كمتري نسبت به TPV دارد و بنابه گزارش از نظر مقاومت به خراش و سايش و فرسايش در هوا قابل مقايسه با آن است. شركت Schulman با شركت Inteva مشغول به كار روي كاربردهاي تجاري براي مدل¬هاي سال 2010 مي‌باشد. يك آلياژ استايرني شركت Schulman به نام Sumiflex بر پايه¬ي فناوري تحت ليسانس شركت Mitsubishi Chemical است. اين ماده جرم مخصوص كمتر، فرسايش در هواي بهتر، مقاومت به خش و خراش بالاتر و قيمت كمتر در برابر TPVهاي چربي¬دار براي كاربرد دسته و دستگيره¬هاي خودرو دارد. سري جديد Evoprene MP از شركت Alphagary شامل انواع SEBS با مقاومت سايشي و استحكام بهتر مي¬باشد. گونه خفه¬كننده‌ي لرزه¬ي Evoprene ميزان پركننده كمتري دارد. هم‌چنين نوع جديد ديگري شامل Evoprene با سختي shore A50 از SEBS بدون روغن براي آب-بندي‌هاي در تماس با غذا است كه خواص بازيابي عالي دارد. براي تأمين تقاضا براي مواد مقاوم در برابر شعله بدون هالوژن، شركت GLS اخيراً خط SEBS را به نام OnFlex-SHF راه‌اندازي كرده است. اين ماده استاندارد UL 94V-O دارد و بازه‌ي وسيعي از سختي‌ها را شامل مي¬شود. انواع تزريقي و قالب‌گيري دمشي آن براي آب¬بندي در جعبه¬هاي اتصالات الكتريكي و پوشش¬هاي كابل به كار مي¬روند. محصولات ويژه‌ي ديگر: به تازگي انواع Alcryn هالوژنه نشده توسط شركت Advanced Polymer Alloys وارد بازار شده است. Alcryn آلياژ همبسپار اتيلن كلرينه شده است که به طور جزيي داراي اتصالات عرضي است. اين ماده براي سيم و كابل¬ها در اروپا و آسيا كاربرد دارد. در اين محل‌ها Alcryn به عنوان يك جايگزين PVC پيشنهاد شده است كه حاوي فتالات نيست. جاي‌گزين کردن PVC حاوي فتالات هدف آلياژ جديد TPE از شركت GLS است. اين ماده با نام تجاري Versaflex CLE45 شفافيت بالا و قابليت سترون شدن دارد. كاربردهاي ديگر آن در لوله‌هاي پزشکي، ادوات ذخيره دارو و دارورساني، ماسك‌هاي صورت و محصولات مربوط به نوزادان است. شركت GLS آميزه¬هاي TPE با جرم مخصوص بالا توليد مي¬كند. آلياژ TPE با جرم مخصوص بالا در گونه قالب¬گيري تزريقي و اكستروژن ورق، جرم مخصوص بين 2 تا 11 دارد. اولين كاربرد تجاري آن محافظ اشعه ايکس در مصارف دندانسازي است. شركت GLS همچنين ادعا مي¬كند كه آلياژهاي Versaflex TPE کاربردهاي ممانعتي زيادي مثلاً در چوب پنبه¬هاي پزشکي، سر سرنگ و لفاف غذا دارد. در حال حاضر گونه‌هاي قالب¬گيري تزريقي و اكستروژن در مرحله توليد آزمايشي هستند. شركت Kuraray در ژاپن يك دستگاه آزمايشي براي يك TPE كاملاً آكريليك توليد كرده است. اين ماده از دسته‌هاي يك در ميان PMMA سخت و Poly-n-butyl-acrylate نرم تشكيل شده است. خواص اين ماده عبارتند از عدم فرسايش در هوا، شفافيت، نرمي و چسبندگي خوب به بسپار¬هاي قطبي و رنگ‌ها. سختي از shore A30 تا shore D60 است. اين ماده مي¬تواند قالب¬گيري تزريقي، قالب گيري دوغابي و اكسترود (به فيلم و ورق) شود. شركت Sony از اين ماده در گيره¬هاي دوربين¬هاي خود استفاده مي¬كند. بازارهاي ديگر اين ماده عبارتند از کالاهاي مصرفي، كالاهاي ورزشي، صنايع خودروسازي و فيلم‌هاي نوري. لاستيک سيليکون نيز به دو صورت وارد محدوده TPE شده است: 1. به صورت فاز لاستيكي در TPV مهندسي 2. به صورت فاز نرم (بيشتر از %90 تركيب شيميايي) در همبسپار سيليكون-اوره كه Geniomer نام دارد. Geniomer در سال 2004 توسط شركت Wacker Chemie آلمان روانه بازار شد. اين ماده وقتي از مذاب سرد مي¬شود اتصالات عرضي ايجاد مي¬كند، با اين وجود، وقتي ذوب مجدد اتفاق مي¬افتد، پيوندها برگشت¬پذير مي‌شوند. طبق گفته شركت Wacker، Geniomer شفاف است و خلوص لازم براي كاربردهاي پزشكي را دارد. اين ماده خواص خوب سيليکون را دارد كه عبارتند از خواص رهاسازي مناسب، مقاومت در برابر اشعة UV و قابليت نفوذ گاز. همچنين اين ماده قابل رنگ شدن است و مي¬تواند پلاستيك را به شيشه يا فلز بچسباند. كاربردهاي تجاري Geniomer در موارد مخزن گرمائي ( heat-sink)در الكترونيك و در برگيرنده اجزاء نوري و فتوولتائيک‌ها است. TPUها نرم‌تر مي¬شوند: پيشرفت‌هاي زيادي در زمينه TPUهاي نرمتر و نيز مقاوم در برابر حرارت انجام شده است. هدف افزايش دماي كاري پيوسته از 0C135 تا 0C150 است. مدير محصولات و فروش كارخانه BASF اين طور بيان مي¬كند كه هدف ديگر جايگزيني PVC نرم شده با فتالات با گونه‌هاي نرمتر با سختي Shore A52 است. هم‌چنين تلاشهاي زيادي در زمينه پيشرفت‌هاي مربوط به TPU آليفاتيك انجام مي¬شود. اين گروه از مواد امروزه به مقدار زياد در آمريكاي شمالي استفاده نمي¬شوند. اين مواد به نسبت مقاومت در برابر سايش و مقاومت در برابر شرايط آب و هوايي بالاتري نسبت به TPU معطر براي كاربردهاي قطعات داخل خودرو دارند اما قيمتشان هم حدوداً دو برابر مواد فعلي است. به طور مثال شرکت Bayer Materials Science در حال بررسي گونه‌هاي اليفاتيك با مقاومت در برابر شرايط آب و هوايي بالاتر براي استفاده¬هايي مثل سلول‌‌هاي خورشيدي است. تحقيقات و توسعه شركت Merqunsa در حال حاضر در حال بررسي محصولات ويژه‌ي TPU آليفاتيك است. اين شركت در حال توليد TPU آليفاتيك در حين فرايند پيوسته به جاي استفاده از روش پيمانه‌اي است. مزاياي روش پيوسته كيفيت بالاتر و قابل اطمينان بودن بيشتر است. رويه ديگر اصلاحTPU با TPEهاي استايرني مثل SIBS است. اخيرا آميزه¬ساز بزرگ TPU به نامArkadia Plastics سري Ark 2100 را توليد کرده است. اين ماده آلياژ TPU/SIBS است كه از محصول Sibstar SIBS شركت Kaneka استفاده مي¬كند. گونه‌هاي با سختي Shore A40 تا Shore A60 مقدار مانائي فشاري كمتري را در كالاهاي ورزشي، روكش¬هاي غذا و صنعت لوله¬سازي تحمل مي¬كند. در نمايشگاه K 2007 آلمان شركت تابعه BASFS Elastogran اعلام كرد كه اولينTPU با اتصالات عرضي (TPU-X) به نام Elastollan X-Flex را توليد كرده است. اضافه كردن مخلوط پيش‌بسپار مايع به Elastollan TPU اتصالات عرضي بازگشت¬پذيري را توليد مي¬كند كه بعد از قالب¬گيري، زماني که ماده در حال خنك شدن است،ايجاد مي‌شود. اما اگر دوباره ماده ذوب شود پيوندها از هم باز مي‌شود. ماده نتيجه شده خواص مانائي فشاري و خفه کردن لرزه مشابه لاستيك¬هاي گرماسخت دارد. به علاوه اين كه مقاومت در برابر ازون، روغن وگريس آن بالاتر است. اين لاستيك مي¬تواند در 0C 120در مدت زمان‌هاي طولاني و در 0C150در مدت زمان‌هاي كوتاه استفاده شود. توليدكننده¬هاي TPU اين طور بيان كرده¬اند كه امروزه پوشش¬دهي نيازمند دوام و مقاومت در برابر حرارت بيشتري است. علت اين مسئله نازكتر بودن سيم‌ها، سفت¬تر بودن بسته¬بندي¬ها و مقدار حرارت توليد شده بالاتر در سيم‌ها است. هم‌چنين نياز به TPU با مقاومت شيميايي بالاتر نيز هست. مخصوصاً براي سوخت با مقدار بالاي اتانول E85. شركت Lubrizol دو گونه‌ي اكستروژني پايه استري را توسعه داده است كه در شير¬ها و لوله¬ها كاربرد دارد. Estane X-1351 يك TPU با سختي shore A95 است كه تا %80 نفوذپذيري كمتري نسبت به E85 در برابر گونه‌هاي استر مشابه دارد. Estane-X 1352 با سختي Shore D62، %95 نفوذپذيري كمتري در برابر E85 دارد. اين گونه‌ها همچنين در برابر سوخت موشک، ديزل و ديزل‌زيستي مقاوم¬تر هستند. شرکت Lubrizol ادعا کرده است که با محصول Estane ZHF95AT3 محک جديدي براي مقاومت در برابر شعله در TPUهاي هالوژنه نشده مقاوم به شعله براي مصرف پوشش سيم و کابل ارائه کرده است. اين پلي¬اتر با سختي shore A95 شرايط استاندارد UL 94V-0 را تأمين مي‌کند و LOI (Limiting Oxygen Index) بالاي 35 دارد که قابل مقايسه با LOI برابر 25 متداول براي ديگر TPUهاي هالوژن نشده‌ي مقاوم به شعله است. ادعا شده است که اين محصول ويژگي‌هاي مقاومت به شعله بالاتري دارد مانند آزمون IEC 60332-3 cable-tray. TPUهاي جديد نرم‌تر در قطعات داخلي خودرو به‌خصوص فرمانگاه‌ها و شايد در مبلمان منزل استفاده مي¬شود. شركت Bayer Material Science تصميم دارد كه اين TPUها را تا آخر سال وارد بازار كند. شركت Bayer هم‌چنين گونه‌هاي پزشكي با مقاومت شيميايي بالا را نيز معرفي كرده است: Desmopan DP 2590A با سختي shore A90 يك استر براي فيلم‌هاي دمشي است. Desmopan DP 9370A با سختي shore A70 يك اتر براي گيره¬ها و لوله‌هاست (اين ماده، گونه پزشكي نرم‌تر شركت Bayer است). Texin285 يك استر با سختي shore A85 است كه براي تزريق و اكسترود كاربرد دارد. اين مواد براي پانسمان زخم، پوشش¬هاي پارچه¬اي، لوله¬ها، گيره¬ها و بسته¬بندي¬ها استفاده مي¬شوند. شركت Sartomer، TPUهاي پايه پلي¬بوتادي‌ان منحصر به فرد خود را وسعت داده است. اين مواد مقاومت در برابر اسيد و باز بيشتري دارند. Poly bd 7840 اين ويژگي را دارد كه در حلال مناسب حل مي¬شود و مي¬تواند با لاستيك آميخته شود. اين ماده در لايه-هاي مانع شير و لوله¬ها، سيم و كابل¬ها، پوشش¬هاي غذا، فيلم، ورق و چسبها استفاده مي¬شود. شركت Dow در حال حاضر بر روي TPUهاي نرم با سختي shore A45 تا shore A55 كار مي¬كند كه مي¬توانند جايگزيني براي TPEهاي مورد استفاده در کفش، سيم، كابل و كالاهاي مصرفي باشند. TPUهاي جديد با كارآيي بالاتر گروهي از اترهاي Pellethane و استرها با ضريب زردي كمتر هستند. شركت Dow اين طور ادعا مي‌كند كه محصولات با ضريب زردي كمتر، استحکام رنگ بالاتري را ايجاد مي¬كنند. مزاياي ديگر اين ماده عبارتند از: عدم فرسايش در هوا، صرفه اقتصادي بالا (به علت عدم نياز به پايدارکننده در مقابل اشعة UV) و پايداري حرارتي بالاتر. شركت Dow همچنين گونه‌هاي ديگري را براي کاربرد تسمه نقاله، پوشش سيستم فاضلاب و پارچه¬ها دارد. شركت Ovation Polymers يك آميزه¬ساز تخصصي تقريباً جديد است كه آلياژهاي TPU همراه با SEBS و نيز TPEهاي استايرني ديگر توليد مي¬كند. گفته مي¬شود فناوري اكستروژن واكنشي باعث بالا رفتن نرمي بدون استفاده از روغن‌ها يا نرم کننده¬ها را ايجاد مي¬كند. استفاده از اين فناوري علاوه بر افزايش نرمي، استحكام پارگي،مانائي فشاري و نيز مقاومت به تجزيه در مقابل آب را بالا مي¬برد. در ميان جديدترين محصولات اين شركت آلياژ Softaplas S56A ديده مي¬شود كه براي بست لوله¬هاي حمام و استخرها، لوازم خانگي و نيز ابزار باغباني مناسب است. اين شركت هم‌چنين Softaplas R TPU راهمراه با الياف شيشه كوتاه و بلند و نيز الياف كربن استفاده مي¬كند. آميزه¬هاي Optestat TPE جديد نانولوله¬هاي كربني براي كاربردهاي ESD دارند. نسخه TPU نيز براي اجزاء الكترونيكي و ماشين‌هاي تجاري كاربرد دارد. TPEهاي پايه نايلون: شركت Nylon Carp America (NYcoa) در حال افزايش كارآيي TPEهاي همبسپار نايلون (NYColastic) است. اين مواد كه بر پايه نايلون 6 و نايلون 66 هستند مقاومت شيميايي و گرمائي بالاتري نسبت به COPE و الاستومرهاي نايلون/ پلي¬استر دارند. اين شركت در نظر دارد كه محصولات نرم‌تري را نيز به بازار عرضه كند. اين محصولات براي روگيري با ساير نايلون¬ها مناسب هستند. هدف ديگر افزايش پسماند براي كاربردهاي مانند واشرها است. همچنين، شركت Arkema در حال توسعه گونه‌هاي نرم‌تري از Pebax PEBAاست كه سختي اين مواد تا shore A75 كاهش پيدا كرده است. كاربرد اين مواد در كالاهاي ورزشي و كفش‌هاي مخصوص دويدن است. در اين شركت همچنين تحقيقاتي بر روي گونه‌هاي فيلم قابل تنفس با قابليت تبديل نم به بخار بالا و مقاومت شيميايي بالا براي كاربردهاي نظامي و ادوات مخصوص فضاي باز، در جريان است. شركت EMS-Grivory خط PEBA خود را گسترش داده و نام Grilflex بر آن نهاده است. اين مواد كه بر پايه نايلون 6 و 12 هستند مقاومت بيشتر به تجزيه در آب، پايداري ابعادي بيشتر، و نيز %20 چگالي كمتر نسبت به TPE و TPUهاي قديمي دارند. گونه‌هاي نايلون 12 سختي بين shore D36 تا shore D70 دارند. كاربرد اين مواد با اين سختي در كالاهاي ورزشي است و اگر سختي از shore D50 تا shore D60 باشد در لوله¬هاي پزشکي كاربرد دارد. گونه جديد PEBA براي كفش¬هاي ورزشي از شركت Evonik Degussa به TPUهاي پايه استر بدون هيچ چسبي مي¬چسبد. گونه Vestamid E مقدار محتواي ژل كمي دارد كه در محدوده shore A40 و shore D62 است. مطالعات اين شركت روي گونه‌هاي سختتر در حال انجام است كه براي مقاومت سايشي و مقاومت خراش در كاربردهاي ورزشي مخصوص فضاي باز مناسب هستند. كوپلي¬استرهاي پيشرفته: مواد کوپلي¬استر COPE با كارآيي بالاتر در حال گسترش كاربرد، وراي كاربردهاي قبلي مانند قطعات خودرو و پوشش كيسه هوا مي¬باشند. توسعه مواد جديد با اين حقيقت روبروست كه COPE موقعيت برجسته خود را در پوشش¬هاي كيسه هوا به TPO و TPVها داده است. زيرا به اين ترتيب الزامات مقاومت ضربه¬اي در دماي كم راحت¬تر تأمين مي¬گردد. شركت DSM Engineering Plastics محصول غير هالوژنة Arnitel XG را به عنوان جايگزيني براي PVC براي عايق¬بندي كابل در صنعت الكترونيك معرفي كرده است. بنا به گزارش اين ماده شرايط استاندارد UL VW1 را دارد. محصول معرفي شدة جديد ديگري از DSM كارآيي پير شدن حرارتي Arnitel را براي سيم وكابل بالا برده است. Arnitel C غير هالوژنه، خاصيت استفاده مداوم 3000 ساعته در 0C175 را دارد و ادعا شده است كه اولين COPE است كه ملزومات حرارتي كلاس D از استاندارد ISO 6722 را ارضا مي¬كند. اين ماده همچنين مقاومت در برابر تجزيه آبي بيش از 150 روز در آب 0C85 و مقاومت سايشي 5 برابر ETFE يا PE با اتصالات عرضي در آزمون سوزن را دارد. شركت DSM Biomedical در هلند اخيراً شروع به توليد انواعي از COPE براي تجهيزات ارتوپدي كرده است. بر اساس اظهارات DSM اين مواد مقاومت به سايش و خستگي از خود نشان مي¬دهد. شركت Ticona در حال توليد برخي از اولين محصولات صنعتي COPE پايدار در برابر اشعه UV براي كاربرد در مبلمان اداري، داخل خودرو و تك رشته¬ايها مي¬باشد. تا چهار نوع آن براي آغاز توليد در ادامه سال جاري تعيين شده¬اند مانند Riteflex 655UVLM كه در گذشته در برچسب قابل علامت¬گذاري با ليزر براي حيوانات استفاده مي¬شد. انواع قالب¬گيري تزريقي و اكستروژن آن سختي¬هاي shore D25 تا shore D72 دارند. محصول Hytrel 5555 HS COPE از شركت DuPont دامنه¬اي از استاندارد UL 758 تا ISO و V600 را دارد كه سازندگان سيم را قادر ساخته است كه در طي چند هفته به مقبوليت برسند. اين ماده خواص كششي و انعطاف¬پذيري بهتري نسبت به PVC انعطاف-پذير دارد و قابليت جدار نازك ساختن اين ماده موجب صرفه-جويي در هزينه به جاي PVC شده است. شركت Eastman در حال كار بر روي نوعي TPE از كوپلي¬استر- اتر به نام Neostar با چسبندگي بهتر و مقاومت حرارتي بالاتر است و در ساختمان¬سازي كاربرد دارد. نمونة نخستين اين ماده سختي shore A75 و مدول انعطاف¬پذيري Psi17000 داشته است. اين ماده به ديگر كوپلي¬استرها، PVC، يورتان و برخي استايرني¬ها مي‌چسبد. گونه پزشكي كوپلي¬استر- اتر شركت به نام Ecdel هم اكنون براي بسته¬بندي ابزار پزشكي به صورت چند لايه¬ي آب‌بندي كننده استفاده مي¬شود. كاربردهاي غير پزشكي نيز در حال تحقيق هستند. شركت RTP كوپلي¬استرهاي جديد رسانا براي سيستم سوخت خودرو توليد كرده است. تركيب اين ماده به گونه¬اي است كه خواص بسپار پايه را به همراه كمترين اتلاف انعطاف¬پذيري داشته باشد. آميزه¬ساز جديدي به نام Ovation Polymer آلياژ Zhutvex COPE را با سختي¬هاي shore D45 تا shore D75 در اكسترودر توليد مي¬كند. تركيب اين ماده مي¬تواند براي انعطاف¬پذيري يا سختي بيشتر و مقاومت حرارتي و شيميايي تغيير كند. كاربردهاي آن شامل قطعات داخل كاپوت، لوازم خانگي و اجناس ورزشي است. اَبَرTPVها راه مي¬يابند: گروه كم سن و سال و نوظهور به اصطلاح اَبُرTPVها يا TPVهاي مهندسي (ETPV) به حد و مرز مطلوب مقاومت در برابر روغن وحرارت رسيده¬اند. بر خلاف TPVهاي سنتي، كه تركيبي از زمينه¬ي PP با فاز لاستيكي و ولكانيزه شدة EPDM هستند، EPTVها زمينه¬اي از يك گرمانرم مهندسي و يك فاز لاستيكي با كارآيي بالاتر دارند. براي مثال، محصول Zeotherm از شركت Zeon Chemicals تركيبي از زمينة نايلون 6 با يك لاستيك اكريلات (ACM) با اتصالات عرضي است. اين شركت در حال توليد انواع جديدي است كه مي¬تواند حرارت بلند مدت را تا 0C175 و كوتاه مدت را تا 0C190 تحمل كند. مقاومت به حرارت بالا نيز يکي از مزاياي خانواده‌ي ETPV از شرکت DuPont با يک زمينه‌ کوپلي¬استر و يک لاستيک AEM با اتصالات عرضي بسيار زياد (اتيلن اکريلات اصلاح شده) است. اين مواد دماي 0C135 و شوک حرارتي 0C180 را تحمل مي¬کنند. انواع جديد در حال توليد براي کاربردهاي سيم و کابل، شلنگ و لوله مي¬باشد. شرکت دوپونت دو گونه را معرفي کرده است که فرايندپذيري عالي در اکستروژن پروفيل و قالبگيري دمشي دارند. يکي از اين گونه‌ها مقاوم به حرارت تا 3000 ساعت در دماي 0C150 و ديگري مناسب براي شرايط کوتاه‌تر است. يک ETPV از شرکت Multibase شامل سيليکون با اتصالات عرضي در زمينه‌ي نايلون يا TPU است. اين ماده در ابزار الکترونيکي روگيري شده دوام، فرسايش در هوا و مقاومت به خراش بهتري دارد و داراي سطح نرمي است. تغييرات اخير در خانواده‌ي اين گرمانرم سيليکوني ولکانيده (TPSiV) شامل انواع تزريق و اکسترود شده با يک زمينه‌ي PP است. گفته مي¬شود که اين محصول مقاومت خزشي عالي تا 0C 120 براي کاربردهاي داخل خودرو، لوله¬کشي و قطعات از جنس PP با سطح نرم دارد. در اين ميان، دسته‌ي ديگري از TPVها سطح کارايي متوسطي دارند. اين مواد زمينه¬اي از جنس PP دارند، اما داراي SBC هيدروژنه شده به عنوان جزء لاستيکي ولکانيده مي¬باشد. شرکت Teknor Apex اذعان مي¬دارد که محصول Uniprene XL داراي بازيابي كشسان بلند مدت بهتر، مقاومت بهتر در برابر حلال‌ها و روغن‌هاي داغ و استحکام کششي بيشتر نسبت به TPVهاي معمولي است. اين شرکت در حال کار روي افزايش مقاومت به حرارت اين ماده از 0C125 به 0C150 است.

برگردان: سارا ملاداودي و نيما زرين

منبع: مجله بسپار