Термоэластопласт что это за материал для шланга
Термопластичный эластомер вред и отзывы
Термоэластопласты широко востребованы во многих отраслях деятельности. Некоторые люди считают материал вредным для здоровья, поскольку он имеет полимерную основу и по характеристикам напоминает резину. Эксперты компании «Углич-Пласт» готовы доказать, что это лишь навеянные конкурентами стереотипы. Мы объективно расскажем, какой вред термопластичного эластомера и что о нем думают потребители.
Вреден ли ТЭП (ТПЭ, TPE) и насколько
Термоэластопласты являются смесью синтетического каучука (SEBS или SBS), масла и минеральных наполнителей. Из-за такого состава полимерные композиции и готовые изделия на их основе не разлагаются в атмосфере. Поэтому при неправильной утилизации материал загрязняет окружающую среду. Причем эта особенность характерна всем химическим соединениям.
Действительно, ТЭП нельзя назвать экологически чистым продуктом, но все не настолько серьезно, как рассказывают маркетологи. Недостаток полимерного эластомера с лихвой компенсируется его весомым преимуществом — способностью к вторичной переработке на экструдере. Многократная обработка сокращает выбросы продукции в атмосферу и затраты на производство ТЭП, а потому и удешевляет изготовление готового товара.
В отзывах о термопластичном эластомере некоторые потребители говорят о специфичном запахе. Эта проблема особенно актуальна в пищевой промышленности, где ТЭП часто используют в производстве пластиковой посуды. Скорее всего, авторы этих комментариев покупали самую дешевую продукцию из некачественного эластомера. Добросовестные производители TPE добавляют в состав высококачественные масла, которые не дают неприятный запах и не ухудшают качество пищи.
Отзывы о термоэластопластах
В целом отзывы о полимерных композициях положительные. Потребители и производители изделий отмечают следующие преимущества материала:
Для покупки экологически чистых полимерных композиций обращайтесь в компанию «Углич-пласт». Мы используем стандартные рецептуры или создадим уникальный состав под индивидуальные требования заказчика. В процессе производства выполняется непрерывный контроль качества, а готовая продукция проходит сертификацию по требованиям ГОСТов.
Термоэластопласт (ТЭП): описание, виды и область применения
История термоэластопластов (ТЭП, TPE) берет свое начало в 1959 году, но в те времена материал не пользовался популярностью из-за несовершенной рецептуры и дороговизны производства. Применение передовых технологий позволило не только уменьшить затраты на изготовление, но и разработать множество видов термопластов для разных условий эксплуатации. Поэтому сегодня ТЭП широко востребован в различных отраслях промышленности: обувной и текстильной, химической, автомобильной, строительной и других.
Термоэластопласт: что это за материал
ТЭП или термопластичный каучук представляет собой полимерную композицию, которая в обычных условиях имеет свойства мягких резин, а при воздействии высоких температур сохраняет высокую текучесть и может использоваться для формовки готовых изделий. По эластичности TPE имеют свойства сшитых каучуков.
Термопластичные эластомеры подлежат многократной переработке, что позволяет значительно сократить выбросы в окружающую среду и затраты на изготовление новых товаров. В производстве изделий чаще всего используются методы экструзии и литья под давлением. Кроме того, допускается переработка путем каландрования и вальцевания.
Преимущества термопластов
Высокая цена на ТЭП, в сравнении с классической резиной, компенсируется высокими объемами производства. Литье под давлением обходится намного дешевле, чем вулканизация резино-технических изделий (РТИ). Кроме того, резина подвержена моральному устареванию. Со временем она теряет эластичность и становится ломкой. Термоэластопласты обладают обратным свойством: они остаются эластичными, а показатели прочности – увеличиваются. Материал также можно соединять методом сварки и с помощью клеевых составов.
Виды ТЭП
По составу и характеристикам, термоэластопласты условно разделяют на 6 групп. Далее подробнее поговорим об особенностях каждого из этих видов.
Стирольные блок-сополимеры (SBS, TPE-S)
В основе материала лежат 2-фазные блок-сополимеры с твердыми и мягкими включениями. Блоки стирольных концов отвечают за термопластичность, а средние – за эластомерные характеристики. На долю SBS приходятся наибольшие объемы производства. Материал широко используют в изготовлении таких изделий, как:
В результате гидрирования образуется SEBS. Данный термопласт превосходит СБС по термостойкости, устойчивости к механическим нагрузкам и химическому воздействию.
Термопластичные полиолефины (TPO)
Материал изготавливается на основе полипропилена и несшитого каучука. Для улучшения терморезистентности и свойств сжатия, используется незначительная поперечная сшивка. Данная технология применяется в производстве изделий, отвечающих повышенным требованиям к ударной вязкости. Например, TPO часто используется в изготовлении приборных панелей и бамперов для автомобилей. Такой материал имеет твердость по Шору А до 80.
Термопластические вулканизаты (TPV)
Материал имеет одинаковый состав с TPO, но компоненты подвергаются динамической вулканизации в процессе смешивания. Данный вид термоэластопластов активно используется в производстве уплотнений для автомобилей, труб и других изделий, где нужна устойчивость к температурам до +120°C. Материал имеет твердость по Шору А 45 и Д 45. На сегодняшний день многие компании освоили производство нового ТЭП на основе инженерных пластмасс с добавлением эластомеров. Эти материалы отличаются лучшей термостойкостью и устойчивостью к химическим веществам.
Термопластичные полиуретаны (TPU)
Эта разновидность термоэластопластов изготавливается на основе полиэфирных или полиэфир-уретановых волокон. Материал востребован в производстве изделий, рассчитанных на высокие механические нагрузки и подверженных износу:
Примечание: температура плавкости термоэластопласта составляет +70°C, поэтому обувь нельзя сушить на открытом огне, иначе подошва расплавится, а изделие придет в негодность.
TPU имеет твердость по Шору А 80.
Термопластичные сополиэфиры (TEEE)
Материал востребован в автомобильной промышленности и изготовлении промышленных шлангов. К достоинствам данного вида ТЭП относятся:
Твердость по Шору А 85, Д 75.
Термопластические полиэфирные блок-амиды (TPE-A)
Материал обладает хорошей стойкостью к высоким температурам и химическим веществам, а также образует прочные соединения с полиамидными пластмассами. Чаще всего используется в производстве оболочек кабелей и изделий для космической отрасли.
Ведущие страны-поставщики термоэластопластов
Россия стремительно наращивает производство термопластичных эластомеров, но нынешних объемов недостаточно для покрытия спроса, поэтому многие предприятия вынуждены использовать импортные материалы.
В тройку крупнейших поставщиков входят:
При ввозе термоэластопласта код ТН ВЭД является одним из ключевых сведений для таможенного оформления. На данную категорию товаров распространяются обозначения 4002192000 и 3901903000.
Шланги ТЭП из термоэластопласта
Шланг – это не просто!
Легкий и долговечный шланг – это уже сейчас реально.
Хороший и качественный, он может прослужить долгие годы… если подойти к выбору осознанно.
Увы, но существенная часть заполняющих прилавки магазинов пластиковых шлангов прослужат от 2 (чаще) до 5 (значительно реже) лет. Как правило, поработав пару сезонов, они теряют эластичность и трескаются. Поневоле с ностальгией вспомнишь резиновые советские шланги, которые могли эксплуатироваться по 10 лет! Некрасивые, черные, массивные, но надежные!
Итак, как выбрать легкий, гибкий, и надежный, долговечный шланг? Давайте разберемся.
На долговечность шланга в первую очередь влияет материал, из которого он сделан.
Многослойные шланги более надежны и прочны (им не повредит тачка и даже проехавший легковой автомобиль). Однако даже их более прочная стенка не выдержит удара ножа газонокосилки или лопаты. Армирование синтетическими нитями придает изделиям особую прочность (они выдерживают давление воды в системе более 3 бар) и препятствует образованию заломов. Прочностные свойства шланга определяют плотность нитей и тип плетения. Есть простое правило: чем больше нитей, тем большее давление шланг выдерживает.
К недостаткам ТЭП шлангов можно отнести их чуть более высокую стоимость, чем традиционных шлангов из ПВХ.
В. Новокшонов, Е. Живцов
Основные характеристики ТЭП, ПВХ, резиновых и силиконовых шлангов
Н аименование показателя
Шланги ПВХ прозрачные армированные трехслойные
Термоэластопласт (ТЭП) — материал, его свойства и применение
Термоэластопласт (ТЭП, англ. TPE) или термопластичный каучук — полимерная смесь или соединение, которое при температуре плавления проявляет термопластичный характер, который позволяет его формовать в готовое изделие и которое в пределах его расчетного температурного диапазона обладает характеристиками эластомеров без сшивания в процессе изготовления. Этот процесс является обратимым, и изделия из TPE можно перерабатывать и переделывать.
История термопластичных эластомеров/каучуков (TPR / TPE)
Первый термопластичный эластомер стал доступен в 1959 году, и с тех пор появилось множество новых вариантов таких материалов. Существует шесть основных групп TPE, которые доступны коммерчески: стирольные блок-сополимеры (TPE-S), полиолефиновые смеси (TPE-O), эластомерные сплавы, термопластичные полиуретаны (TPE-U), термопластичные сополиэфиры (TPE-E) и термопластичные полиамиды (TPE-A).
Cвойства ТЭП
Несмотря на то, что ТЭП является термопластичным, он обладает эластичностью, аналогичной эластичности сшитого каучука. Ключевым индикатором является их мягкость или твердость, измеренная по шкале дюрометра Шора. Подобно сшитому каучуку, ТЭП доступны в виде очень мягких гелевых материалов от 20 Shore OO до 90 Shore A, после чего они входят в шкалу Shore D и могут быть произведены с целью получения значения твердости до 85 Shore D, которая обозначает очень твердый материал.
Конструкторы все чаще используют ТЭП из-за значительной экономии затрат, потому что их можно обрабатывать на оборудовании для переработки пластмасс. Обычный каучук, как натуральный, так и синтетический, представляет собой термореактивный материал, который должен подвергаться химической реакции сшивания во время формования или экструзии, обычно называемой вулканизацией. Благодаря этому процессу ТЭП обычно не обрабатывается в стандартном оборудовании для термопластов. Время, необходимое для завершения реакции вулканизации, зависит от многих факторов, однако в основном, это где-то между 1 минутой и несколькими часами. С другой стороны, термопластичные формовочные и экструзионные процессы, используемые для ТЭП, избегают стадии поперечной сшивки и могут достигать очень быстрых циклов, которые могут составлять всего 20 секунд. Для защиты окружающей среды затраты на издержки требуют, чтобы все больше и больше материалов подлежало переработке. Отходы от обработки ТЭП, отбракованные детали или продукты конечного использования можно легко перерабатывать, тогда как большинство термореактивных эластомеров заканчивают свою жизнь на полигоне.
Дополнительные преимущества по сравнению с термореактивной резиной, обеспечиваемые ТЭП, включают отличную цветоустойчивость и меньшую плотность.
Вот почему ТЭП являются одними из самых быстрорастущих сегментов пластмасс:
Основные показатели
Виды ТЭП (TPE)
Существует шесть основных групп ТЭП (TPE), доступных в продаже, и они перечислены в приблизительно возрастающем ценовом порядке:
Из-за широкого спектра ТЭП и постоянно расширяющихся применений крайне важно, чтобы инженеры и конструкторы изделий, использующих ТЭП, оставались в курсе последних новшеств от поставщиков отрасли. Ниже приведен список показателей, которых можно достичь с помощью материалов TPE.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Прочность на растяжение 0,5 — 2,4 Н / мм²
Ударная вязкость с прорезом Без разрыва Кг/ м²
Тепловой коэффициент расширения 130 x 10-6
Макс. Температура использования до 140 C
Плотность 0,91 — 1,3 г / см3
Шланги для воды и химии: как правильно сделать выбор
Даже у такого простого, можно сказать, базового компонента есть множество свойств и нюансов, определяющих степень пригодности того или иного вида для той или иной сферы применения.
Шланг – это гибкая трубка для переноса веществ, чаще всего – жидкостей, из одного места в другое. Иногда их называют трубами, но это не совсем корректно, потому что трубы являются жесткими конструкциями, в то время как шланги, как правило, гибкие. Другое название – рукав, и это более профессиональный термин. Обычно шланги имеют цилиндрическую форму, но встречаются и другие формы, например, плоская. Любопытный факт в том, что «шланг» буквально переводится с немецкого (Schlange) и нидерландского (Slang) языков как «змея».
Начнем, пожалуй, с простого – со шлангов для воды. Под «шлангами для воды» на бытовом уровне чаще всего принято понимать обыкновенные садовые поливочные шланги. Ни один приличный загородный дом, дачный земельный участок, сад и огород не может обойтись без системы полива того, что растет на участке. Система включает источник воды, разнообразные распылители и, конечно, сами шланги. Источником воды для растений может выступать как непосредственно местный водопровод, так и накопительная емкость, например, одна из наших.
Выбирая садовый шланг, очень важно учесть будущие условия эксплуатации. Существует большая разница между сценариями, когда шланг весь сезон лежит на одном месте (например, вдоль грядок) и постоянно скручивается и переносится с места на место, подвергаясь циклическим деформациям. Также для типичного садового шланга безусловно имеет значение давление воды, при котором он работает: некоторые типы шлангов лучше не нагружать вообще, другие, напротив, без давления в магистрали даже не распрямятся. Все эти свойства можно расценивать и как достоинства, и как недостатки, но в любом случае их необходимо учитывать, чтобы избежать неприятностей вследствие неправильного использования.
Виды садовых шлангов для воды
В результате появления и массового распространения новых материалов шланги для полива тоже прошли некоторый эволюционный путь. Инновации в сфере производства привели к появлению нескольких видов таких шлангов, каждый из которых имеет свои особенности и предназначен для ограниченного круга задач.
Шланги удобно классифицировать по материалу, из которых они изготовлены, типу исполнения и, конечно, назначению. Материал и тип исполнения фактически определяют, какими физическими и химическими характеристиками, а также дополнительными свойствами будет обладать изделие.
Итак, садовые шланги для воды изготавливают из резины, поливинилхлорида (ПВХ), термопластичного каучука (термоэластопласта, ТЭП), нейлона и силикона. Конструктивно могут быть одно- и многослойными, а также армированными. Комбинации этих материалов с конструктивными решениями определяют прочностные характеристики и износостойкость.
Резиновые шланги
Такой шланг будет работоспособен до тех пор, пока резина не рассохнется и не растрескается от старости, а это не менее десяти лет. Минус шлангов из резины в том, что они тяжелые, и обращаться с ними не всегда сподручно. Могут быть токсичны.
Шланги из ПВХ
Шланги из ПВХ характеризуются максимальным давлением от единиц до нескольких десятков бар в зависимости от количества и толщины слоев, наличия армирования. Толщина стенок обычно составляет от 1,5 до 3 мм.
По допустимому давлению хорошие шланги из ПВХ превосходят резиновые, но уступают в плане температурной выносливости. На морозе непригодны, так как утрачивают гибкость, становятся хрупкими и склонными к перекручиваниям и изломам.
Верхняя температура ограничена 50-60 градусами. Срок службы сопоставим с резиновыми при условии правильного хранения зимой.
Шланги из ТЭП
Помимо прочего, такие шланги экологически безвредны, и на них дают очень длительную гарантию, до 15 лет. Подходят для использования круглый год. Минус только один – цена.
Шланги из ТЭП сравнительно дороги, но, с другой стороны, уместно ли вообще считать это минусом, если достоинства данного типа с лихвой окупают относительно высокую цену? Наверное, нет.
Нейлоновые шланги
Нейлоновые шланги примечательны своим удобством. Материал довольно прочен и очень эластичен, имеет незначительный вес, однако, неустойчивость к низким и высоким температурам ограничивает область применения шлангов из нейлона на улице, делая их сугубо сезонным явлением, как и шланги из ПВХ.
Силиконовые шланги
Также силикон химически инертен, экологически чист и долговечен. А кроме того, силиконовые шланги имеют очень слабую адгезию. Это значит, что прогоняемые по шлангу вещества, даже микроскопические, включая бактерии, почти не прилипают к его внутренней поверхности. Это делает силиконовые шланги самыми гипоаллергенными и безопасными для здоровья.
Разнообразные конструктивные решения и комбинации материалов придают шлангам новые свойства. Самый простой и распространенный случай – армирование ПВХ, вследствие чего шланги обретают существенно большую прочность. Также с этой целью шланги делают многослойными, и в общем случае наличие на срезе нескольких слоев означает, что перед вами сравнительно качественное изделие.
Однако, нужно сделать оговорку, что простейших однослойных шлангов в продаже вы сейчас практически не встретите, а при видимом сходстве разница в фактических характеристиках, а значит и качестве, в разных ценовых сегментах может отличаться на порядок. Все зависит от конкретного производителя и его политики, но аксиома «качественная вещь не может быть дешевой» работает всегда.
Помимо прочего, шланги могут быть растягивающимися, гофрированными и спиральными. Растягивающиеся конструктивно представляют собой двойной шланг – шланг в шланге. Внутренний сделан из каучуковой резины, обладающей высокой способностью к растяжению, в то время как внешний – из нитей, например, того же нейлона, которые распрямляются, натягиваются и ограничивают растяжение каучука. Гофрированные приобрели наибольшую универсальность, поскольку это простое решение придает дополнительную жесткость при сохранении гибкости и малого веса. Спиральные чаще всего изготавливается из полиуретана, весьма компактны в сложенном состоянии, не заламываются и потому очень удобны для точечного полива вручную.
Промышленные шланги и рукава
Существует великое множество специальных шлангов, и, как правило, это более профессионально-ориентированные изделия. Часто их называют «рукавами». По сути представляют из себя те же шланги, но с более серьезными характеристиками. Как и простые бытовые шланги для воды, специальные шланги глобально классифицируются по назначению, материалам изготовления и температурному режиму. Кроме того, такие шланги дополнительно разделяют по виду армирования и характеру нагрузок.
С назначением все понятно – для каждой сферы свой шланг. Это может быть перекачивание той же технической или питьевой воды, но уже в производственных масштабах, в том числе с добавками (антифризом, моющими средствами, инсектицидами, для пожаротушения и так далее), подача сжатого воздуха для пневматических установок и инструмента, химических веществ разной степени агрессивности, органических и минеральных удобрений КАС и ЖКУ, абразивных субстанций и многое другое. Специальные рукава существуют даже для подачи живой рыбы и морепродуктов на судах и в рыбохозяйствах.
Материалы изготовления те же, что и у обычных шлангов: это резина, поливинилхлорид, в том числе термостойкий, полиуретан и силикон. Их свойства соответственно схожи, но запас прочности в целом значительно выше, так как это изделия не потребительского класса.
Из армирования следует перечислить тканевый и металло-корды, а также спираль из ПВХ. Температурное исполнение от низкотемпературного до высокотемпературного. Верхний предел в таком случае составляет, как правило, несколько сотен градусов, но есть рукава, выдерживающие до 1000 градусов и даже немного больше.
По типу нагрузок шланги и рукава классифицируются как напорные, напорно-всасывающие и всасывающие (вакуумные) в зависимости от того, в составе какой (какого типа и где) насосной установки они используются, и какова разница давлений.
Шланги и рукава для химии
Такие шланги принято называть «кислотостойкими», хотя перегоняют по ним далеко не только растворы кислот, но и щелочи, некоторые масла (вообще, для нефтепродуктов существует отдельный класс рукавов), спирты, и многое другое. Эту категорию шлангов по определению составляют только многослойные и серьезно усиленные армированием конструкции, ведь разгерметизация и протечка, не говоря уже про разрыв, как правило, сопряжены с очень неприятными последствиями.
Кислотостойкие шланги широко применяются в химической, фармацевтической, сталелитейной и других отраслях промышленности, при загрузке и выгрузке (так называемой «перевалке») химических веществ в транспортных терминалах. Это подразумевает очень сложные условия эксплуатации, поэтому, не считая внутреннего армирования, такие изделия всегда имеют прочное наружное покрытие, предохраняющее от внешних механических повреждений. В идеале стараются избавиться от шлангов вообще в пользу стационарного трубопровода. Разумеется, там, где это возможно.
Основные виды химстойких рукавов
Рукава для агрессивной химии различаются материалом внутреннего слоя, который непосредственно контактирует со средой. С этой целью применяется три вида материала, а именно особая кислотостойкая резина – этиленпропиленовый каучук, сшитый (PE-X) и сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ, UHMW PE) и фторопластов (политетрафторэтилен (PTFE) или фтор этилен-пропилен (FEP)).
Этиленпропиленовый каучук характеризуется устойчивостью к слабым растворам кислот и щелочей, низким и высоким температурам и ультрафиолетовому излучению. Данный эластомер не совместим с маслами и жирами, а также кислотами в высокой концентрации.
Диаметры и подключения
Для каких целей вам бы ни понадобился шланг, один из первых вопросов, который вы зададите себе или который вам зададут в магазине – это диаметр. Абсолютно все шланги круглой формы, от самый простых, используемых в быту, и до серьезных промышленных выпускаются стандартных типоразмеров.
Как и для стальных труб, типоразмеры шлангов обычно принято считать по внутреннему диаметру (диаметру условного прохода – ДУ), поэтому за вычетом технологических допусков таблица перевода миллиметров в дюймы для шлангов аналогична оной для металлических труб (но не пластиковых, там диаметры считаются по наружной стороне).
Миллиметры, мм | Дюймы, « |
13 | 1/2 « |
19 | 3/4 « |
25 | 1 « |
32 | 1,1/4 « |
40 | 1,1/2 « |
50 | 2 « |
65 | 2,1/2 « |
80 | 3 « |
Оконечные присоединения шлангов и рукавов к стандартным резьбовым патрубкам осуществляются с помощью фитингов, а между собой могут коммутироваться посредством адаптеров, в том числе с быстроразъемными соединениями (БРС), и муфт.
Сложно переоценить значение шланга в современном мире как изобретения в принципе. Шланги используется повсеместно – в быту и в технике, в промышленном производстве и сельском хозяйстве, одним словом – везде. И, само собой, востребованы так или иначе все виды шлангов.