TPR TPU

TPRまたは熱可塑性ゴムは、通常、ポリスチレン（PS）とブタジエン（合成）ゴムの特性をマージする共重合体です。この材料は、より正確で制御可能な射出成形プロセスで処理（および再処理）を可能にしながら、合成ゴムの特性利益の多くを提供するために開発されました。 TPRは、適切な処理により、優れた疲労回復力、化学的安定性、衝撃強度、および中程度のリサイクル性を提供します。

TPUまたは熱可塑性ポリウレタンは、弾力性、透明性、摩耗の回復力、オイルに対する非常に高い耐性などの特性を共有するポリウレタンポリマーの幅広い分類です。材料は熱可塑性であり、エラストマー挙動の範囲があります。それらの高強度と回復力は、硬いセグメントと柔らかいセグメントを交互に構成するポリマー鎖構造に由来しています。

この記事では、TPR対TPU、そのアプリケーション、用途、物理的特性、および代替材料をさらに比較します。

TPRとは何ですか？
TPR（熱可塑性ゴム）は、通常、23％PSと77％ブタジエンのブレンドで構成されています。成分ポリマーのエマルジョン重合によって調製されます。このプロセスは、エラストマー、熱セット相、および熱可塑性材料の分布した剛性マトリックスを含む不可分な材料を作ります。結果は、両方のコンポーネントからプロパティを導き出しますが、射出成形装置では非常に精度で処理できます。詳細については、熱可塑性ゴムとは何かに関するガイドを参照してください。

典型的なゴムは、部分的に重合した形で合成または洗練されているため、架橋プロセスを完了するために熱が適用されます。 TPRの場合、ブタジエン成分は完全に架橋され、微粉末として製造されています。 PSコンポーネントは、ゴムを強力なポリマーマトリックスに結合することにより、架橋の代わりになります。柔軟性は、粒子内ゴム結合が本質的に弾力性がないブタジエン成分の弾力性に起因します。

TPRは加硫ゴムの性能と一致していないため、涙弾弾性率が低すぎるタイヤの製造には適していません。ただし、TPRのオゾン、風化、および紫外線耐性特性は、多くの製品セクターで幅広いアプリケーションを見つけることを意味します。

TPUとは何ですか？
TPUポリマーは、より長い[ソフトな偏光のソフトな領域、および短い[硬]偏光のセクションを持つブロック構造で作られています。 2つのセグメントタイプ間の共有結合は、両方のチェーン要素からプロパティを導出する適切に統合されたチェーンを作成します。構成部品の分子量と比率を変更することにより、幅広い特性を化学的に（ほぼ）同一の材料で導き出すことができます。 2つのコンポーネントのガラス遷移温度は、類似または異なる場合があり、それらを化学的に変更して、より高いまたは低くすることができます。これらの処理の問題により、結果として得られる材料ファミリーのさまざまな熱特性の生産が可能になります。

より硬い要素のより高い偏光は、強い引力を誘発し、非常に弾力性のあるマトリックスに位置する擬似結晶領域を誘導します。擬似結晶領域は、ファミリーの高い弾性率を説明する架橋要素として動作しますが、より長く柔らかい鎖がこの効果を緩和し、硬度/弾力性を製造できるようにします。

この架橋効果は、硬い成分のガラス遷移温度を超えるとゼロに減少します。家族は、通常の射出成形装置で処理できる完全な熱可塑性材料グループとして振る舞います。 TPUは融解と改革によってリサイクルできますが、チェーンの長さ/完全性の分解はリメルティングで重要です。

TPR対TPU：アプリケーションと使用
以下にリストされているのは、典型的な産業と一般的なTPRアプリケーションです。

自動車製造：ドアと窓シール、トランスミッション/サスペンション部品、フェンダーインサート、外部およびインテリアトリム、インストルメントパネル、ACおよびエンジンエアダクト、グロメット、ドライブベルト、液体パイプ、床マット、Oリング。
構造：ドアと窓のシール、油圧シール、配管シール。
産業：振動ダンパー、パイプ、マニホールド、アザラシ、サスペンションブッシュ、衝撃吸収体、屋根膜。
消費者：冷蔵庫シール、ハンドグリップオーバーモールド、携帯電話カバー、スイッチパネル、振動ダンパー。
医療：エアチューブ、シリンジシール、呼吸マスクとプレナム、アザラシ、バルブ、カテーテル。
エレクトロニクス：カプセル化、パワーリード、高品質のケーブル、携帯電話の衝撃保護、シール。
履物とスポーツ用品：ダイビングフリッパー、シュノーケル、マスク、スキーポールグリップ、スキーブートコンポーネント、靴底。
以下にリストされているのは、典型的な産業と一般的なTPUアプリケーションです。

自動車：自動車の内部部品（良好な表面仕上げ、耐久性、耐摩耗性、および低コスト）。
農業：動物のIDタグ（優れた柔軟性、涙と気象の抵抗、温度耐性。RFIDのカプセル化に最適です）。
配管と配管：シールプロファイルとOリング、チューブ、ベルト、ホース。最適なメルトフロー特性を備えた専門のポリマー、油圧やその他のオイルおよび有機物による加水分解に対する押出に適応した高耐性、高温での圧縮に対する耐性、高靭性、柔軟性、引き裂きに対する耐性。
テキスタイル：コンベアベルト、インフレータブル、および軍事装備に使用されます。幅広い処理オプション、および優れた機械的、化学的、および熱特性。
スポーツ用品：極端な柔軟性、高インパクト、温度抵抗、透明性、環境耐性。
TPRまたはTPU材料のいずれかを使用できる一般的な市場セクターと表面上一般的な製品エリアがあります。一般に、各アプリケーションは1つまたは別の材料の狭い特性を活用する傾向があるため、共通性は互換性を意味するものではありません。たとえば、自動車部門は、極端な柔軟性と風化特性にTPRを使用する傾向があり、回復力、耐摩耗性、および人間工学に基づいたアプリケーションのためにTPUを使用する傾向があります

TPR対TPU：リサイクル性と持続可能性
どちらの材料も石油化学源から派生しており、その持続可能性とリサイクル資格は非常に似ています。 TPUは高度にリサイクル可能です。その廃棄物は、高品質の原料に戻すことができます。ただし、熱分解のために2年生になる傾向があります。 TPUも生分解性であり、一般に3〜5年にわたって埋め立て/堆肥条件で分解されます。壊れたときに有毒な残基は残りません。 TPUもゆっくりと利用可能になり、バイオソースのモノマーから製造できます。

TPRも高度にリサイクル可能ですが、ほとんどのポリマーと同様に、リサイクル材料は2年生です。それらは、自然環境で非常にゆっくりと分解する安定した材料です。 TPRの藻類由来モノマー源材料も利用可能になりつつあります。

TPR対TPU：コスト
TPRは一般に非常に低コストの材料であり、1 kgあたり1.60〜2.00ドルの範囲です。 TPUはもう少し高価で、1 kgあたり2.00ドルから4.00ドルです。

TPRおよびTPUの代替資料
射出成形の使用には、多種多様な熱可塑性エラストマー材料が利用可能で、同様に幅広い特性とコストがあります。これらは全範囲にわたって交換可能ではありませんが、仕様段階でオプションをもたらすプロパティの多くの共通点があります。以下にリストされています。いくつかの代替資料：

熱可塑性硫化物（TPE-VまたはTPV）。
熱可塑性ポリオレフィン（TPE-OまたはTPO）。
熱可塑性コポリスト（TPE-E、COPE、またはTEEE）。
熱可塑性ポリエーテルブロックアミド（TPE-A）。
Styenic Block Copolymers（TPE-S）。
溶融処理可能なゴム（MPR）。
フルオロポリマーエラストマー（FPE）。
サーモセッティングポリマーへの切り替えがオプションである場合、以下にリストするように、より多くの重要な選択があります。

加硫自然ゴム（NR）（ラテックス、加硫んでBuna Rubberを形成します）。
ポリイソプレン（IR）。
ポリクロロプレン（CR）。
ブタジエンゴム（BR）。
ニトリル（ブタジエン）ゴム（NBR）。
サーモセットラバーは、新しいプロパティと新しい制限をオプションリストにもたらします。ただし、特定のプロパティが求められており、処理の問題が使用を妨げない場合はいつでも、顕著な結果を達成できます。