열가소성 탄성체

TPE

TPS

분류



TPE

열가소성 엘라스토머(TPE)는 제품 개발자와 설계자에게 매우 중요한 엘라스토머 특성이 플라스틱의 우수한 성형 특성과 결합되어 있습니다. 열가소성 엘라스토머는 열가소성 끝단 블록과 탄성 중간 블록으로 구성되어 있습니다. 구조 및 거동에 관련하여, 이 소재는 플라스틱(열가소성)과 고무(엘라스토머)의 사이에 있는 소재 등급에 속하며, 점차적으로 고유의 소재 등급으로 개발되었습니다.    

TPE는 제품의 질을 강화하여 가공업체의 제품이 경쟁 회사들의 제품보다 위치를 선점할 수 있습니다. 또한 TPE는 지금까지 엘라스토머만 이용할 수 있었던 기술적 기능을 실행할 수 있습니다. TPE를 사용함으로써 제품의 장점을 강화함은 물론, 가공업체에게 현저한 상업적 이익도 제공할 수 있게 되었습니다. 열가소성 수지와 마찬가지로 TPE도 가열하면 플라스틱이 되고 다시 냉각되면 탄성체가 됩니다. 엘라스토머의 이러한 작용은 화학적 크로스-링크(cross-linking)로 인한 것입니다. TPE에서는 물리적 크로스-링크의 결과이며 가열에 의한 거동 변화가 가역적입니다. 소재가 냉각되면 새로운 크로스-링크가 발생하며, 탄성 블록이 3차원 결합구조로 본딩됩니다. 즉 TPE에서는 엘라스토머와 유사한 탄성 특성이 드러나지만, 열가소성 수지가 지니고 있는 반복 변형 및 복원도 가능합니다. 따라서 열가소성 엘라스토머는 자유로운 흐름과 형성력이 있습니다.   

TPE 사용 시 주요 장점은 다음과 같습니다:
  • 용이한 열가소성 성형
  • 짧은 사이클 타임
  • 낮은 에너지 소비량
  • 열 안정성(대규모 프로세싱 윈도우 제공)
  • 이중 또는 삼중 성형이 가능하므로 조립 비용 감소
  • 두 소재의 결합(경질-연질 성분)
  • 100% 재활용 가능
  • 더 첨단 설계용 색상 효과를 포함한 다양한 착색 옵션


TPS

스티렌 블록 공중합체 기반 TPE를 일반적으로 TPS라고 합니다. TPS는 SEBS, SBS, SEPS 및 SEPS-V로 세분할 수 있습니다. KRAIBURG TPE에서는 주로 SEBS(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌) 컴파운드를 생산합니다.
이 소재에서는 스티렌 끝단 블록이 탄성 세그먼트(예: 에틸렌-부틸렌)에 부착됩니다. SEBS는 고온 용융의 접착제나 이중 사출 성형 소재의 연질 성분으로 사용됩니다.


분류

폴리머는 망 구조에 따라 네 가지 그룹(열가소성 수지, 엘라스토머, 열경화성 수지 및 열가소성 엘라스토머(TPE))로 분류됩니다. 열가소성 수지는 분자 간 상호 작용 등 약한 물리적 힘에 의해 결합되는 긴 선형 일차원 중합체 사슬로 구성되어 있습니다. 열이나 전단력에 노출될 경우 이러한 물질은 흐름성과 성형력을 띠게 됩니다. 냉각시키면 이 물질은 다시 강성을 띠게 됩니다. 이 성형은 완전히 물리적이므로 언제든지 필요한 만큼 자주 반복할 수 있습니다(예: 폴리프로필렌). 열경화성 수지는 고온에서 녹지 않고 망 구조를 유지하는 단단한 크로스-링크의 중합체입니다. 실온에서 이 소재는 강성을 띠며 잘 부러집니다(예: 에폭시 수지). 흔히 고무라고 하는 엘라스토머는 화학적으로 크로스-링크되며 탄성이 매우 뛰어납니다. 가교 후에는 이 소재들을 성형할 수 없습니다. 고분자가 크로스-링크되며 코일 형태로 되어 있습니다. 이 소재는 압축력과 응력에 의해 일시적으로 변형될 수 있으며 힘이 더 이상 가해지지 않으면 곧바로 원래 구조로 회복됩니다(예: NR). 열가소성 엘라스토머는 열가소성 끝단 블록(예: 폴리스티렌)과 탄성 중간 블록(예: 에틸렌-부틸렌)으로 구성되어 있습니다. 따라서 이 소재가 흐름성과 성형력이 띠게 됩니다. 이 소재가 냉각되면 물리적 크로스-링크가 설정되어 탄성 블록이 3차원 결합구조로 접합됩니다. 따라서 열가소성 엘라스토머는 엘라스토머의 특성을 가지고 있지만 열가소성 수지와 동일한 방식으로 가공할 수 있습니다.

TPE는 다양한 산업의 요구 사항을 충족하며 다양한 부문에서 다양한 범위의 애플리케이션으로 사용됩니다. 예를 들면 자동차 내장재의 제어 부품에 사용되거나 실외용 윈도우 트림 또는 "엔진룸" 밀폐용으로 사용됩니다. 또한 공구 손잡이와 케이블 외피 등 산업용 제품에서도 TPE가 사용되는 것을 볼 수 있습니다. 소비재 제품의 경우 치솔과 면도기 등 위생 제품과, 완구, 스포츠 장비, 포장재에 사용됩니다. 의료용 애플리케이션을 위하여 특별히 엄격한 요구 사항을 충족하는 컴파운드가 개발되었습니다. 의료용 TPE 제품에는 점적 용기(drip chamber), 씰 및 의료용 호스가 있습니다.


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