الأخبار - إطلاق العنان لإمكانات TPEs: استراتيجيات لمقاومة فائقة للخدش والتلف

الإيلاستومرات الحرارية البلاستيكية (TPEs) هي فئة متعددة الاستخدامات من المواد تجمع بين خصائص كلٍّ من اللدائن الحرارية والإيلاستومرات، مما يوفر المرونة والقدرة على التحمل وسهولة المعالجة. وقد أصبحت الإيلاستومرات الحرارية البلاستيكية الخيار الأمثل لمصممي ومهندسي الأجهزة الذين يبحثون عن مواد مرنة وناعمة. تُستخدم هذه المواد على نطاق واسع في مختلف الصناعات، بما في ذلك السيارات، والسلع الاستهلاكية، والأجهزة الطبية، والإلكترونيات، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وغيرها من التطبيقات الصناعية.

تصنيف TPEs

تُصنف مواد TPE حسب تركيبها الكيميائي: أوليفينات حرارية لدنة (TPE-O)، ومركبات ستيرينية (TPE-S)، وفلكنات (TPE-V)، وبولي يوريثانات حرارية لدنة (TPE-U)، وبولي إيسترات مشتركة (COPE)، وبولي أميدات مشتركة (COPA). في كثير من الحالات، تُصمم مواد TPE، مثل البولي يوريثان والبولي إيسترات المشتركة، بشكل مبالغ فيه لتطبيقاتها المقصودة، بينما يكون TPE-S أو TPE-V خيارًا أنسب وأكثر فعالية من حيث التكلفة.

تتكون مواد TPE التقليدية عادةً من خلائط فيزيائية من المطاط والراتنجات الحرارية البلاستيكية. إلا أن مواد الفلكنة الحرارية البلاستيكية (TPE-Vs) تختلف في أن جزيئات المطاط في هذه المواد مترابطة جزئيًا أو كليًا لتحسين الأداء.

تتميز مواد TPE-V بمقاومة ضغط أقل، ومقاومة أفضل للمواد الكيميائية والتآكل، وأداء فائق في درجات الحرارة العالية، مما يجعلها الخيار الأمثل لاستبدال المطاط في الأختام. من ناحية أخرى، تتميز مواد TPE التقليدية بتنوع تركيبي أكبر، مما يسمح بتخصيصها لتطبيقات محددة، مثل المنتجات الاستهلاكية، والإلكترونيات، والأجهزة الطبية. تتميز هذه المواد عادةً بقوة شد أعلى، ومرونة أفضل (أو "سرعة انكسار")، وقابلية لون فائقة، وتتوفر بمستويات صلابة أوسع.

يمكن أيضًا صياغة TPEs بحيث تلتصق بالركائز الصلبة مثل PC وABS وHIPS والنايلون، مما يوفر قبضة ناعمة الملمس موجودة في المنتجات مثل فرشاة الأسنان والأدوات الكهربائية ومعدات الرياضة.

التحديات مع TPEs

على الرغم من تعدد استخداماتها، فإن أحد التحديات التي تواجهها مواد TPE هو قابليتها للخدش والتلف، مما قد يؤثر سلبًا على جاذبيتها الجمالية وسلامتها الوظيفية. ولمعالجة هذه المشكلة، يعتمد المصنعون بشكل متزايد على إضافات متخصصة تعزز مقاومة مواد TPE للخدش والتلف.

فهم مقاومة الخدش والتآكل

قبل استكشاف الإضافات المحددة، من الضروري فهم مفاهيم مقاومة الخدش والتلف:

مقاومة للخدش:يشير هذا إلى قدرة المادة على تحمل الضرر الناتج عن الأشياء الحادة أو الخشنة التي قد تقطع أو تحفر في السطح.
مقاومة مار:مقاومة التآكل هي قدرة المادة على مقاومة الأضرار السطحية البسيطة التي قد لا تخترق بعمق ولكنها قد تؤثر على مظهرها، مثل الخدوش أو البقع.

إن تعزيز هذه الخصائص في TPEs أمر بالغ الأهمية، وخاصة في التطبيقات التي تتعرض فيها المادة للتآكل والتلف المستمر أو حيث يكون مظهر المنتج النهائي أمرًا بالغ الأهمية.

طرق تعزيز مقاومة الخدش والتلف لمواد TPE

تُستخدم الإضافات التالية عادةً لتحسين مقاومة TPE للخدش والتلف:

1.إضافات قائمة على السيليكون

تُعد الإضافات القائمة على السيليكون فعالة للغاية في تعزيز مقاومة الإيلاستومرات الحرارية البلاستيكية (TPEs) للخدش والتلف. تعمل هذه الإضافات عن طريق تكوين طبقة تشحيم على سطح المادة، مما يقلل الاحتكاك، وبالتالي يقلل من احتمالية الخدوش.

وظيفة:يعمل كمواد تشحيم للسطح، مما يقلل الاحتكاك والتآكل.
فوائد:تحسين مقاومة الخدش دون التأثير بشكل كبير على الخصائص الميكانيكية أو مرونة TPE.

خاصة،سيليكا Si-TPV، روايةمادة مضافة قائمة على السيليكون، يمكن أن تؤدي أدوارًا متعددة، مثلمادة مضافة لعملية الإيلاستومرات الحرارية البلاستيكية، ومعدلات الإيلاستومرات الحرارية البلاستيكية، ومعدل الإيلاستومرات القائمة على السيليكون الحراري البلاستيكي، ومعدلات الشعور للإيلاستومرات الحرارية البلاستيكية.سلسلة SILIKE Si-TPV هيإلاستومر ديناميكي قائم على السيليكون الحراري المبركنصُنعت باستخدام تقنية توافق متخصصة. تُشتت هذه العملية مطاط السيليكون داخل TPO على شكل جزيئات بحجم 2-3 ميكرون، مما ينتج عنه مواد تجمع بين قوة ومتانة ومقاومة التآكل التي تتميز بها الإيلاستومرات الحرارية البلاستيكية، وخصائص السيليكون المرغوبة، مثل النعومة والملمس الحريري ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية والمقاومة الكيميائية. كما أن هذه المواد قابلة لإعادة التدوير والاستخدام ضمن عمليات التصنيع التقليدية.

متىإلاستومر حراري بلاستيكي قائم على السيليكون (Si-TPV)يتم دمجها في TPEs، وتتضمن الفوائد ما يلي:

تحسين مقاومة التآكل
مقاومة متزايدة للبقع، ويتجلى ذلك من خلال زاوية اتصال أصغر بالماء
صلابة منخفضة
تأثير ضئيل على الخصائص الميكانيكية معSi-TPVمسلسل
ملمس ممتاز يوفر لمسة جافة وحريرية دون أن يتفتح بعد الاستخدام طويل الأمد

2. إضافات أساسها الشمع

الشمع هو مجموعة أخرى من المواد المضافة تُستخدم عادةً لتحسين خصائص سطح مواد TPE. تعمل هذه المواد عن طريق انتقالها إلى السطح، مُشكّلةً طبقة واقية تُقلل الاحتكاك وتُحسّن مقاومة الخدوش والتشوهات.

الأنواع:يتم استخدام شمع البولي إيثيلين وشمع البارافين والشمع الصناعي بشكل متكرر.
فوائد:من السهل دمج هذه الإضافات في مصفوفة TPE وتقدم حلاً فعالاً من حيث التكلفة لتحسين متانة السطح.

3. الجسيمات النانوية

يمكن دمج الجسيمات النانوية، مثل السيليكا وثاني أكسيد التيتانيوم والألومينا، في مواد TPE لتعزيز مقاومتها للخدش والتلف. تُعزز هذه الجسيمات مصفوفة TPE، مما يجعل المادة أكثر صلابةً ومقاومةً لتلف السطح.

وظيفة:يعمل كحشو تقوية، مما يزيد من الصلابة ومتانة السطح.
فوائد:يمكن للجسيمات النانوية أن تعمل على تعزيز مقاومة الخدش بشكل كبير دون المساس بالمرونة أو الخصائص المرغوبة الأخرى لـ TPEs.

4. الطلاءات المضادة للخدش

مع أن استخدام الطلاءات المقاومة للخدش على منتجات TPE ليس مادة مضافة بحد ذاتها، إلا أنه نهج شائع لتحسين متانة أسطحها. يمكن تركيب هذه الطلاءات بمواد متنوعة، بما في ذلك السيلانات، والبولي يوريثان، والراتنجات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، لتوفير طبقة واقية صلبة.

وظيفة:يوفر طبقة سطحية صلبة ومتينة تحمي من الخدوش والتلف.
فوائد:يمكن تصميم الطلاءات لتناسب تطبيقات محددة وتوفر حماية طويلة الأمد.

5. البوليمرات الفلورية

تتميز الإضافات القائمة على الفلوروبوليمر بمقاومتها الكيميائية الممتازة وطاقة السطح المنخفضة، مما يقلل الاحتكاك ويعزز مقاومة الخدش لـ TPEs.

وظيفة:يوفر سطحًا منخفض الاحتكاك ومقاومًا للمواد الكيميائية والتآكل.
فوائد:توفر مقاومة ممتازة للخدش وطول العمر، مما يجعلها مثالية للتطبيقات عالية الأداء.

العوامل المؤثرة على فعالية المواد المضافة

تعتمد فعالية هذه الإضافات في تحسين مقاومة الخدش والتلف على عدة عوامل:

تركيز:تؤثر كمية المادة المضافة المستخدمة بشكل كبير على الخصائص النهائية لمادة TPE. يجب تحديد التركيزات المثلى لتحقيق التوازن بين تحسين المقاومة وخصائص المادة الأخرى.
التوافق:يجب أن تكون المادة المضافة متوافقة مع مصفوفة TPE لضمان التوزيع المتساوي والأداء الفعال.
شروط المعالجة:يمكن أن تؤثر ظروف المعالجة، مثل درجة الحرارة ومعدل القص أثناء التحضير، على تشتت المواد المضافة وفعاليتها النهائية.

لمعرفة المزيد عن كيفيةمُعدِّلات الإيلاستومر القائمة على السيليكون الحرارييمكن أن تُحسّن مواد TPE، مما يُحسّن جمالية سطح منتجك النهائي ويُحسّن مقاومته للخدش والتلف. تواصل مع SILIKE اليوم. استمتع بفوائد ملمس جاف وحريري دون أي تجعد، حتى بعد الاستخدام طويل الأمد.

Tel: +86-28-83625089 or via email: amy.wang@silike.cn. website:www.si-tpv.com

وقت النشر: ١٦ أغسطس ٢٠٢٤