¿Qué son los elastómeros termoplásticos?

 

Los elastómeros termoplásticos (abreviatura: TPE) son materiales que son procesables como el termoplástico y exhiben características de uso similares al caucho. 

 

Los elastómeros termoplásticos se pueden transformar muy fácilmente, puesto que atraviesan una condición plástica durante el proceso. Pueden ser fabricados en todas las durezas desde 5 Shore A hasta 70 Shore D. A través de modificaciones, alcanza una adherencia a casi todos los tipos técnicos de termoplásticos. La fluidez, así como la densidad, la óptica, la resistencia al rayado y otras características, puede ser ajustada a través de la preparación de los compuestos utilizando diferentes cargas y aditivos.

  

 

¿Qué clases de TPEs hay?

 

Los elastómeros termoplásticos se pueden dividir en:

TPE- mezclas         y     Copolímeros de bloque

Las mezclas son aleaciones de una matriz plástica y de un material blando, por ejemplo, un elastómero.

Los copolímeros de bloque son cadenas de moléculas con diversos segmentos, que por enfriamiento se organizan en segmentos “duros” y “blandos”.
Hay TPE-S (Copolímero de bloque de estireno), TPE-U (Termoplástico poliuretano), TPE-E también como TEEE (Elastómero termoplástico de poliéster) y TPE-A (Termoplástico Poliéster –Poliamida.

 

 

¿Qué diferencias hay entre los diferentes tipos de TPE?

 

Los diferentes tipos de TPE se diferencian entre sí por sus propiedades. Los TPC p.e. se distinguen por buenas propiedades de resistencia mecánica, los TPU por sus valores de resistencia a la abrasión; sin embargo estos dos tipos poseen un potencial de optimización, sobre todo en CS (Compression Set) a altas temperaturas. TPV y TPS son modificables en diferentes características. No obstante usos en aceite y a altas temperaturas son un desafio para estos materiales. Los TPA se destacan por su resiliencia pero al igual que los TPU no son fáciles de procesar.

 

TPS
(Copolímero de bloque de estireno)
Con base de SEBS - los bloques de estireno forman una red física

Criterio  Evaluación / Valor
Dureza Todos los rangos
Propiedades mecánicas Buena
Temperatura de uso máx. 100°C, Material especial hasta 150°C
Deformación remanente (Compression Set) 40 - 70% a 100°C/24h, Material especial 41% a 150°C/24h
Estabilidad al aceite Limitada
Estabilidad al agua Muy buena
Resistencia a la intemperie Muy buena
Procesamiento Muy buena
Adherencia PP, PE, ABS, PC, PMMA, PBT, POM, ...
Otros + Variabilidad (dureza, adherencia, densidad, absorción, CS)
  + Bajo precio
  + Estable en solución ácida y cáustica

 

TPC
(Poliéster termoplástico elastomérico)
Segmentos de Poliéster duro y Poliéter blando

Criterio Evaluación / Valor
Dureza Desde aprox. 80 Shore A
Propiedades mecánicas Muy bueno
Temperatura de uso Hasta 160°C
Deformación remanente (Compression Set) 80% a 100°C/24h
Estabilidad al aceite Bueno
Estabilidad al agua Limitada
Procesamiento Muy bueno
Adherencia PC, PC/ABS, PET, PBT
Otros + buenas propiedades dinámicas
  + Alta resistencia

 

 TPV
(PP-EPDM, PP-NR, PP-IIR-mezclas, ...)

Criterio  Evaluación / Valor
Dureza Desde 35 Shore A
Propiedades mecánicas Buena
Temperatura de uso Máx. 100°C
Deformación remanente (Compression Set) 40 - 60% a 100°C/24h
Estabilidad al aceite Limitada
Estabilidad al agua Muy buena
Resistencia a la intemperie Muy buena
Procesamiento Muy buena
Adherencia PP, PA, ABS, ABS/PC
Otros + Propiedades del caucho
  + Propiedades dinámicas
  - Abrasion
  - Fluidez
  No polar

 

TPU
(Poliuretanos termoplásticos elastoméricos)
Cadenas largas de Polioles y segmentos duros de Disocianato (con alargamiento de cadena)

Criterio  Evaluación / Valor
Dureza Desde aprox. 60 Shore A
Propiedades mecánicas Muy buena
Temperatura de uso Hasta 80°C
Deformación remanente (Compression Set) 80% a 100°C/24h
Estabilidad al aceite Buena
Estabilidad al agua Moderada
Resistencia a la intemperie Buena con los tipos alifáticos
Procesamiento Moderado
Adherencia PA, PA/ABS, ABS, ABS/PC, PC, ASA, PBT
Otros + Estabilidad
  + Abrasión
  + Transparencia
  - Amarilleo (excepto tipos alifáticos)

 

TPA
(Poliamida termoplástica )
Segmento blando – Poliole y segmentos duros-Poliamida

Criterio Evaluación / Valor
Dureza Desde aprox. 75 Shore A
Propiedades mecánicas Muy buena
Temperatura de uso Hasta de 80°C
Deformación remanente (Compression Set) 80% a 100°C/24h
Estabilidad al aceite Buena
Estabilidad al agua Moderada
Resistencia a la intemperie Buena
Procesamiento Moderada
Adherencia PC, PC/ABS, PA11, PA12
Otros + Baja densidad
  + Transparencia
  + Flexibilidad a temperaturas muy bajas y(de -40°C)

 

 

Shore A, ¿Shore D?

 

En la dureza dada como unidad Shore se mide la resistencia originada al penetrar un cuerpo con una forma definida, la cuál ejerce una fuerza definida sobre el objeto a inspeccionar. Los valores medidos son de 0 a 100, correspondiendo el 0 a la dureza más pequeño y el 100 a la dureza más grande. La dureza en Shore A es más blanda que en Shore D, aunque se presenta un traslapo de estos dos valores de dureza. 90 Shore A corresponde aproximadamente al 35 Shore D.

 

 

 

Técnica Multicomponente - a qué materiales es posible la adherencia del TPE?
A que se adhiere un TPE, depende de la clase del TP

 

Tipos de TPE  Adherencia a
TPS PP, PE, ABS*, PC*, PC/ABS*, PMMA*, PBT*, POM*, …
TPU PA, PA/ABS, ABS, PC, PC/ABS, ASA
TPC PC, PC/ABS, PET, PBT
TPA PC, PC/ABS, PA11, PA12
TPV PP, PA*, ABS*, PC/ABS*
TPO PP, PE

                                                                                                                           *adherencia- modificable

La tabla no registra toda la información, es solo una guía

Según el molde y el diseño de la pieza se pueden dar diversas calidades de adherencia.

 

 

¿Qué es la deformación remanente (Compression Set)?

 

La deformación remanente (Compression Set) (abreviatura en inglés CS), indica en qué medida un material vuelve a su estado normal después de aplicada una fuerza de deformación constante a determinado tiempo y temperatura. Un “CS” del 0% indica que el material ha vuelto al 100% del estado inicial. Un “CS” del 100% indica que el material no ha vuelto en lo absoluto a su condición inicial. Estos valores son importantes por ejemplo, en la utilización para juntas o elementos de amortiguación.