El TPV de uso general es un vulcanizado termoplástico diseñado para proporcionar una elasticidad similar a la del caucho y al mismo tiempo conservar las características de procesamiento de los termoplásticos. Se considera comúnmente para sellos, juntas, perfiles, mangueras, componentes protectores y piezas moldeadas donde se requiere flexibilidad, recuperación elástica, resistencia a la intemperie y procesamiento termoplástico eficiente. Nianjing puede obtener grados de TPV según la dureza, el método de procesamiento, la aplicación, las propiedades requeridas, el fabricante y la cantidad.
TPV significa vulcanizado termoplástico. Muchos grados comerciales de TPV se producen vulcanizando dinámicamente una fase de caucho rica en EPDM dentro de una matriz termoplástica, comúnmente polipropileno. Esta estructura permite que el material conserve una respuesta elastomérica mientras se procesa utilizando equipos termoplásticos.
El material resultante es diferente tanto del caucho termoestable convencional como de los elastómeros termoplásticos ordinarios. La fase de caucho proporciona elasticidad y recuperación, mientras que la fase termoplástica permite procesar el compuesto mediante métodos como el moldeo por inyección y la extrusión.
La formulación exacta varía entre fabricantes y grados. Por lo tanto, el TPV no debe tratarse como un material con una dureza, rango de temperatura o perfil de resistencia química fijos. Al seleccionar un grado, se debe utilizar la TDS del fabricante para confirmar las propiedades relevantes para la aplicación prevista.
Una de las principales razones por las que se utiliza TPV en lugar del caucho convencional es la combinación de comportamiento elástico y procesamiento termoplástico. Dependiendo del grado, el TPV puede proporcionar una resistencia útil a la intemperie, el ozono, la flexión repetida y la deformación por compresión, lo que lo hace adecuado para muchas aplicaciones de sellado y componentes flexibles.
El TPV se selecciona comúnmente para piezas que necesitan permanecer flexibles y recuperar su forma después de la deformación. Esto es particularmente importante para sellos y empaquetaduras que permanecen comprimidos durante el servicio.
El conjunto de compresión es uno de los parámetros clave a examinar para estas aplicaciones. Un valor de deformación por compresión más bajo generalmente indica una mejor recuperación después de una compresión prolongada bajo las condiciones de prueba especificadas, pero los resultados solo deben compararse cuando la temperatura, el tiempo y el método de la prueba son equivalentes.
Para los sellos dinámicos, es posible que sea necesario considerar en conjunto la recuperación elástica, las propiedades de tracción, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la exposición ambiental en lugar de utilizar la compresión como único criterio de selección.
Muchas formulaciones de TPV brindan buena resistencia a la exposición al aire libre, incluidas las condiciones de ozono y rayos UV. Ésta es una de las razones por las que el TPV se utiliza ampliamente en sistemas de sellado y componentes exteriores de automóviles.
Sin embargo, la resistencia a la intemperie depende del grado. El color, el paquete estabilizador, el espesor de la pieza, las condiciones de exposición y la temperatura de servicio pueden afectar el rendimiento a largo plazo. Cuando una pieza permanecerá al aire libre durante un período prolongado, se deben solicitar datos de intemperismo para el grado real en lugar de confiar únicamente en la designación general de TPV.
TPV puede conservar una flexibilidad útil en un rango de temperatura relativamente amplio, pero no existe un rango único de temperatura de funcionamiento que se aplique a todos los grados.
El rango de temperatura adecuado depende de la formulación, dureza y aplicación. Un material destinado a un sello automotriz puede tener requisitos de temperatura diferentes a los de una empuñadura de producto de consumo o una junta industrial.
Para la selección del material, es mejor especificar las temperaturas de servicio mínimas y máximas reales y la duración de la exposición. Luego, el TDS del fabricante se puede utilizar para evaluar cambios en la dureza, las propiedades de tracción, la deformación por compresión y otras características relevantes.
El TPV puede proporcionar una resistencia útil al agua, soluciones acuosas y fluidos industriales o automotrices seleccionados, pero su resistencia química no es universal.
El resultado puede variar significativamente según el producto químico, la concentración, la temperatura y el tiempo de exposición. Por lo tanto, los aceites, combustibles, disolventes y productos químicos agresivos deben evaluarse con datos de pruebas reales cuando formen parte del entorno operativo.
Si un componente estará expuesto al aceite de motor, líquido de transmisión, refrigerante, agentes de limpieza u otro químico específico, las condiciones exactas del fluido y del servicio deben incluirse en la consulta del material.
El TPV se procesa como material termoplástico después de que la fase de caucho se haya vulcanizado dinámicamente. Esto permite a los fabricantes utilizar procesos como el moldeo por inyección, la extrusión y, para grados adecuados, el moldeo por soplado.
El método de procesamiento debe seleccionarse según el grado. Algunos grados se desarrollan principalmente para perfiles de extrusión y sellado, mientras que otros proporcionan características de flujo más adecuadas para el moldeo por inyección. Teknor Apex, por ejemplo, identifica su serie Sarlink 3100 como TPV de uso general adecuados para moldeo por inyección, moldeo por soplado y extrusión, con grados que cubren un amplio rango de dureza.
El procesamiento termoplástico también puede simplificar la producción en comparación con el caucho termoestable convencional porque no se requiere un paso separado de vulcanización posterior al moldeo. Sin embargo, esto no significa que todos los desechos de TPV puedan reciclarse automáticamente al 100%. El uso del material triturado depende del grado, la contaminación, el historial de procesamiento y las propiedades requeridas de la pieza terminada, por lo que se deben establecer condiciones de reciclaje para el proceso de producción real.
El moldeo por inyección se utiliza comúnmente para sellos, juntas, piezas protectoras, empuñaduras, casquillos y otros componentes moldeados de TPV.
El grado requerido debe coincidir con la geometría de la pieza y el diseño del molde. El comportamiento de flujo, la elasticidad de la masa fundida, la dureza, la contracción, la apariencia de la superficie y el comportamiento de desmolde pueden afectar los resultados de producción.
Para piezas complejas, una calidad de alto flujo puede ser más apropiada que una calidad de extrusión general. Por el contrario, no se debe asumir automáticamente que un grado seleccionado para un moldeo por inyección fácil proporciona la resistencia de la masa fundida requerida para la extrusión continua del perfil.
Las temperaturas de procesamiento, la velocidad de inyección, las condiciones de mantenimiento y el enfriamiento deben establecerse a partir de las recomendaciones del fabricante y confirmarse mediante pruebas de producción.
La extrusión es particularmente importante para perfiles de sellado de TPV, tuberías, burletes, juntas y otros productos continuos.
Las piezas extruidas requieren suficiente resistencia al fundido y estabilidad dimensional para mantener el perfil deseado durante el enfriamiento. La apariencia de la superficie y la recuperación elástica también pueden ser importantes para los sistemas de sellado visibles.
TPV se utiliza en aplicaciones de sellado de edificios y construcciones, así como en perfiles automotrices. Teknor Apex describe las aplicaciones de TPV de Sarlink que incluyen sellos estáticos y dinámicos, botas, membranas y juntas de expansión, con énfasis en la resistencia a la intemperie, la retención de forma y el rendimiento de extrusión.
Por lo tanto, para un proyecto de extrusión, la solicitud de abastecimiento debe incluir el diseño del perfil, la dureza requerida, la velocidad de la línea cuando sea relevante, el color, las dimensiones y cualquier requisito de coextrusión o unión.
El sellado automotriz sigue siendo una aplicación importante para TPV. Dependiendo del grado, los productos pueden incluir sellos de puertas, canales para vidrio, juntas, botas, tapones y otros componentes flexibles. Los requisitos automotrices pueden incluir resistencia a la intemperie, rendimiento de compresión, flexibilidad a baja temperatura, resistencia a fluidos y recuperación elástica a largo plazo.
En aplicaciones industriales, el TPV se puede considerar para juntas, sellos, cubiertas protectoras, perfiles flexibles, tuberías y componentes moldeados. La selección depende del entorno operativo y de la resistencia requerida a productos químicos, temperatura, abrasión o deformaciones repetidas.
En edificación y construcción, el TPV se puede utilizar para sellar perfiles, juntas, membranas y otros componentes flexibles expuestos a las condiciones exteriores. Los rayos UV, el ozono, los ciclos de temperatura y la conservación de la forma a largo plazo pueden ser criterios de selección importantes.
Los productos eléctricos y de consumo pueden utilizar TPV para agarres, manijas, cubiertas flexibles, sellos y otros componentes donde se requiere una sensación elastomérica suave. La idoneidad eléctrica debe evaluarse por separado porque TPV no proporciona automáticamente una clasificación de llama o certificación eléctrica particular.
La dureza es uno de los primeros parámetros que normalmente se especifican a la hora de adquirir un TPV. Los productos comerciales cubren una amplia gama de niveles de dureza, pero la gama disponible depende del fabricante y la familia de productos.
La dureza no debe considerarse de forma independiente. Un grado más blando puede proporcionar una mejor flexibilidad y rendimiento táctil, mientras que un grado más duro puede ofrecer mayor soporte y estabilidad dimensional. La deformación por compresión, la resistencia a la tracción, el alargamiento, la resistencia al desgarro, la resistencia a la abrasión y el rendimiento de temperatura pueden cambiar con la dureza y la formulación.
Por lo tanto, el grado apropiado está determinado por el componente terminado y no solo por la dureza.
Por ejemplo, un sello de puerta puede requerir un equilibrio específico entre fuerza de compresión, recuperación y flexibilidad, mientras que una carcasa protectora puede requerir mayor rigidez y estabilidad dimensional. Ambas partes podrían usar TPV, pero no necesariamente usarían el mismo grado.
El TPV se considera a menudo como una alternativa al EPDM en aplicaciones donde el procesamiento termoplástico, la integración de piezas o la eficiencia de fabricación son importantes.
La comparación no debe reducirse a "TPV es mejor que EPDM". El EPDM sigue siendo ampliamente utilizado para aplicaciones de sellado exigentes y puede proporcionar ventajas en condiciones particulares de temperatura, productos químicos o servicio a largo plazo.
TPV puede resultar atractivo cuando es importante el moldeo por inyección, la extrusión, el comoldeo, el aligeramiento o la producción simplificada. La decisión final debe basarse en los requisitos reales de la pieza, incluida la deformación por compresión, las propiedades de tracción, la exposición a la intemperie, el contacto con fluidos, la temperatura y la vida útil esperada.
El TPV pertenece a la familia más amplia de elastómeros termoplásticos, pero no debe considerarse intercambiable con TPS, TPU u otras sustancias químicas de TPE.
El TPV se basa comúnmente en una fase de caucho vulcanizado dinámicamente y una matriz termoplástica, mientras que los materiales TPS generalmente usan sistemas de copolímeros de bloque estirénicos y el TPU se basa en la química del poliuretano.
Estos materiales pueden superponerse en aplicaciones como agarres, sellos y piezas moldeadas flexibles, pero su resistencia al calor, aceites, abrasión, intemperie, compresión y comportamiento de procesamiento pueden diferir sustancialmente.
Por lo tanto, el material debe seleccionarse a partir de las condiciones reales de servicio y no únicamente por la dureza.
Debido a que muchas formulaciones de TPV utilizan una fase termoplástica de poliolefina, los grados seleccionados pueden ser compatibles con el polipropileno en aplicaciones de sobremoldeo o coextrusión. Sin embargo, la compatibilidad no significa que cada TPV formará automáticamente un vínculo fuerte con cada grado de PP.
La fuerza de la unión depende de la formulación del TPV, el sustrato de PP, el estado de la superficie, la temperatura de procesamiento, el diseño del molde y otros parámetros de producción. Si se requiere una estructura adherida, se debe considerar un grado específicamente diseñado para adhesión o comoldeo.
No se debe aplicar la misma suposición a los plásticos polares como el PA o el ABS. La adhesión a estos sustratos generalmente requiere un sistema de material especialmente diseñado, un tratamiento superficial o una capa adhesiva adecuada.
Los fabricantes establecidos ofrecen carteras de TPV que cubren grados de uso general, automoción, extrusión, moldeado, resistentes a fluidos y otras aplicaciones específicas.
La cartera Santoprene™ de ExxonMobil incluye series de uso general como 101/103 y 201/203, con diferentes rangos de dureza y opciones para moldeado y extrusión. La documentación de sus productos también separa los grados de uso general de las categorías especiales, como los grados resistentes a los detergentes, de elasticidad mejorada, para agua potable y para contacto con alimentos.
Teknor Apex ofrece grados Sarlink® TPV, incluida la serie 3100 de uso general y otras familias diseñadas para extrusión, moldeo de alto flujo, colorabilidad y requisitos de rendimiento específicos.
Dawn y otros fabricantes regionales también suministran grados TPV para aplicaciones automotrices, eléctricas, industriales y de consumo. La disponibilidad, formulación y propiedades técnicas deben confirmarse con la TDS actual del fabricante para el grado específico.
Nianjing puede trabajar con un fabricante y un grado preferidos, o comparar los grados disponibles según la dureza, el método de procesamiento, la aplicación y las propiedades requeridas.
Los parámetros más útiles dependen de la aplicación prevista.
Para aplicaciones de sellado, los datos sobre deformación por compresión, resistencia a la tracción, alargamiento, dureza, resistencia al desgarro, envejecimiento por calor y erosión suelen ser importantes.
Para los componentes moldeados, es posible que sea necesario considerar el flujo de fusión o las características de flujo, la contracción, la dureza, las propiedades de tracción y la apariencia de la superficie.
Para perfiles extruidos, la resistencia de la masa fundida, el comportamiento de extrusión, la estabilidad dimensional, la deformación por compresión y la recuperación a largo plazo pueden ser particularmente relevantes.
Para aplicaciones automotrices, los requisitos adicionales pueden incluir empañamiento, olor, resistencia a fluidos, intemperie, comportamiento a bajas temperaturas o especificaciones específicas del OEM.
Por lo tanto, una calificación debe evaluarse utilizando la TDS completa en lugar de una propiedad principal.
Las condiciones de procesamiento de TPV son específicas del grado. La temperatura de fusión, la temperatura del molde, la velocidad del tornillo, la velocidad de inyección, el tiempo de residencia y las condiciones de enfriamiento pueden influir en la pieza terminada.
El material debe almacenarse según las recomendaciones del fabricante y protegerse de la contaminación. Antes de la producción, el grado seleccionado debe evaluarse en la máquina real porque el diseño del equipo, la geometría del molde y las condiciones del ciclo pueden afectar la estabilidad del proceso.
A diferencia de los materiales higroscópicos, como algunas poliamidas y grados de TPU, muchos productos de TPV normalmente no requieren un secado previo, pero esto no debe generalizarse a todas las formulaciones. Teknor Apex, por ejemplo, describe específicamente sus series Sarlink 6100 y 6700 como no higroscópicas y afirma que el secado previo es innecesario para esos productos.
Los requisitos de cumplimiento deben coincidir con el grado y la aplicación exactos.
Dependiendo del proyecto, la documentación requerida puede incluir una hoja de datos técnicos, una hoja de datos de seguridad, información RoHS o REACH, documentación de UL, documentación de contacto con alimentos, certificación de agua potable u otros informes de prueba específicos de la aplicación.
Un grado TPV no debe describirse como apto para contacto con alimentos, médico, para agua potable o retardante de llama simplemente porque el fabricante ofrece productos para esos mercados. La propia literatura sobre Santoprene de ExxonMobil, por ejemplo, separa los grados de uso general de los grados específicamente identificados para el contacto con agua potable y alimentos no grasos.
Para aplicaciones reguladas, el documento de cumplimiento debe corresponder al grado exacto y al uso previsto.
Una consulta de TPV útil debe comenzar con el producto terminado y no sólo con el nombre del material.
Por ejemplo:
TPV, Shore A 70–80, extrusión, perfil de sellado para automóviles, exposición al exterior, requiere deformación por compresión baja, negro, cantidad inicial 1 tonelada.
Para un componente moldeado:
TPV, Shore A 60, moldeo por inyección, cubierta protectora, requiere buena resistencia a la intemperie y recuperación elástica, demanda anual 5 toneladas.
Si reemplaza un material existente, proporcione el fabricante original, el número de grado y el TDS siempre que sea posible. Esto le da al proveedor una base mucho mejor para comparar dureza, deformación por compresión, propiedades de tracción, comportamiento de procesamiento y resistencia ambiental.
Para productos comoldeados o coextruidos, también se debe especificar el material del sustrato, junto con la fuerza de unión requerida y el proceso de producción.
Se utiliza comúnmente para sellos, juntas, perfiles, mangueras, botas, componentes protectores, empuñaduras y otros productos flexibles moldeados o extruidos. La aplicación exacta depende de la dureza del grado, las características de procesamiento y los requisitos de resistencia.
No. Se pueden considerar TPV y EPDM para algunas de las mismas aplicaciones de sellado, pero son sistemas de materiales diferentes. El TPV está diseñado para el procesamiento de termoplásticos, mientras que el EPDM convencional es un caucho termoestable que requiere vulcanización durante la producción.
Sí. Muchos grados de TPV están diseñados para moldeo por inyección. El grado apropiado depende de las características de flujo, la dureza, la geometría de la pieza y las propiedades requeridas de la pieza terminada. Algunos grados también están diseñados para extrusión o moldeo por soplado.
No necesariamente. Los requisitos de secado dependen de la formulación y el grado. Algunos productos TPV son descritos por sus fabricantes como no higroscópicos y no requieren secado previo, mientras que otros sistemas de materiales pueden tener diferentes recomendaciones de manipulación. Se debe seguir la guía de procesamiento actual para el grado seleccionado.
Comúnmente se consideran la dureza, la deformación por compresión, las propiedades de tracción y desgarro, la recuperación elástica, el rendimiento térmico, la resistencia a la intemperie y a los fluidos. La importancia relativa de cada parámetro depende de si el sello es estático o dinámico y de las condiciones reales de servicio.
Se pueden utilizar grados de TPV seleccionados con polipropileno en aplicaciones de sobremoldeo o coextrusión, pero la compatibilidad y la resistencia de la unión dependen del grado y del proceso. No se debe suponer que un TPV se adhiere fuertemente a todos los grados de PP sin realizar pruebas.
Muchos grados de TPV proporcionan buena resistencia a los rayos UV, al ozono y a la intemperie y se utilizan en aplicaciones automotrices y de sellado en exteriores. Sin embargo, el rendimiento en exteriores es específico del grado, por lo que se deben verificar los datos de intemperie relevantes para las condiciones de exposición previstas.
Comience con la aplicación, la dureza, el método de procesamiento y el entorno operativo. Luego compare la deformación por compresión, las propiedades de tracción, el rendimiento de temperatura, la resistencia química, la resistencia a la intemperie y otros requisitos utilizando el TDS del fabricante.
Si está comprando TPV de uso general, envíe a Nianjing la dureza, el método de procesamiento, la aplicación, los requisitos clave de rendimiento y la cantidad necesarios. Si ya utiliza un grado Santoprene, Sarlink, Dawn u otro fabricante, proporcionar la referencia de grado exacta y TDS puede ayudar a Nianjing a verificar el suministro correspondiente o los grados alternativos.
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Incluya el nombre del material, fabricante o marca, grado, cantidad, aplicación y requisitos de entrega cuando estén disponibles. Si no está seguro de la calificación, simplemente describa su solicitud y sus requisitos.
Nianjing revisará su consulta y comprobará las opciones de abastecimiento adecuadas según sus requisitos.
