신소재 열가소성 엘라스토머(Thermo Plastic Elastomer, TPE)의 물성과 종류

신소재 열가소성 엘라스토머(Thermo Plastic Elastomer, TPE)의 물성과 종류

열가소성 엘라스토머는 TPE(Thermo Plastic Elastomer)라고도 하고,

환경에 의해서 고무하거나 플라스틱이거나 하는 성질을 가진 수지입니다.

 

탄성 등의 물성상으로도, 고무와 플라스틱의 중간적인 값을 갖습니다.

TPE는 열로 변형되는 성질을 갖지만 고무와 달리,

떨어지지 않는 점을 특징으로 합니다.

 

구체적으로 상온에서는 고무, 고온이 플라스틱의 성질을 갖는 물질이지만,

고무와 플라스틱의 쌍방의 성질을 부분적으로 계승하고 중간적인 재료입니다.

열가소성 엘라스토머는 고온에서 유동성을 갖기 때문에

고무나 플라스틱과는 다른 분자 구조를 가지고 있습니다.

 

단적으로 말하면 다리 구조가 없습니다.

이 때문에 현장에서 열 용접 등으로 그 자리에서

변형 가공할 수 있다는 특성도 있습니다.

고무는 가황된 뒤는 기르거나 누르거나 할 경우 

원래대로 돌아가는 성질을 갖고 플라스틱은 고온 환경에서는 

유동성(가소성)이 있어 틀에 넣거나 붓거나 가공·성형이 쉬워

플라스틱과 같은 설비로 가공이 가능합니다.

 

이 때문에 TPE의 제조가 가황 공정이 없어

실용적으로 수지를 제조하는 기계들이 유용되는 일이 많습니다.

 

고무의 경우, 배합을 생각하고 반죽의 공정이 필요합니다만,

열가소성 엘라스토머는 이럴 필요가 없습니다.

 

알갱이 모양으로 된 배합이 완료된 것을 구입한 뒤

수지처럼 타서 성형하는 프로세스입니다.

 

고무 제조 등에 필요한 마련기나 고무 반죽의 노하우도 불필요합니다.

TPE는 기본적으로 하드 세그먼트와 

소프트 세그먼트 두개로 구성되어 있습니다.

 

소프트 세그먼트는 탄성을 부여하기 위한 

고무 성분인 부드러운 성질을 주는 역할을 갖고 

하드 세그먼트는 고온이 유동하는 것의 

상온에서는 변형을 막는 구속적인 역할을 합니다.

 

쉽게 말하면 두개의 플라스틱 재료를 조합함으로써 

성립되는 재료입니다.

 

사용할 때는 이들에게 충진제와 연화제 상황에 맞게 

산화 방지제 등이 첨가되기도 합니다.

 

재활용이 가능한 재료이기도 하여

환경에의 부하가 적은 에너지 절감 재료로 측면도 주목 받고 있습니다.

현행의 용도에는 고무의 대체 재료로서 

제안된 경우가 많아 고무가 사용되는 부분

(고무에는 없어서는 안 되는 것도 있지만)는 

기본적으로 재활용이 되지 않기 때문에 저가라는

비용적 메리트도 있어서 열가소성 엘라스토머의 수요는 늘어나고 있습니다.

 

TPE의 장점?

고온으로 유동성이 있기 때문에 가공성, 성형이 쉽다.

재활용 가능,에너지 절약.

충전제를 넣지 않아도 강도가 높다.

착색이 쉽고, 자유도가 높다.

고무와 다른 공정이 필요 없다.

수지 성형이 가능하다면 도입 가능.

 

TPE의 단점?

내열성이 낮고 높은 것도 120℃ 정도가 한계.

내유성은 모두 그리 높지는 않다.

 

 

열가소성 엘라스토머(TPE)의 주요 종류와 재료 기호

폴리스티렌계 열가소성 엘라스토머, SBC, TPS
폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머, TPO
염화 비닐계 열가소성 엘라스토머, TPVC
폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머, TPU
폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머, TPEE, TPC
폴리아미드계 열가소성 엘라스토머, TPAE, TPA
폴리부타디엔계 열가소성 엘라스토머

 

 

TPE의 분류

TPA(아미드계 TPE)	TPA-EE	소프트 세그먼트는 에테르 및 에스테르의 양쪽의 결합 양식을 갖는 것
	TPA-ES	소프트 조각이 폴리에스테르인 것
	TPA-ET	소프트 세그먼트가 폴리 에테르인 것
TPC(에스테르계 TPE)	TPC-EE	소프트 세그먼트는 에테르 및 에스테르의 양쪽의 결합 양식을 갖는 것.
	TPC-ES	소프트 조각이 폴리에스테르인 것
	TPC-ET	소프트 세그먼트가 폴리 에테르인 것
TPO(올레계 TPE)	TPO-(EPDM+PP)	에틸렌 프로필렌-디엔 삼원 혼성 중합체와 폴리 프로필렌과 브랜드에서 EPDM의 상은 가교 점이 없거나 거의 없으면서 EPDM의 양이 PP보다도 많은 것
TPS(스티렌계 TPE)	TPS-SBS	스티렌, 부타디엔과 블록 혼성 중합체인 것
	TPS-SEBS	폴리스티렌-폴리(에틸렌-부틸렌 렌)-폴리스티렌
	TPS-SEPS	폴리스티렌-폴리(에틸렌 프로필렌)-폴리스티렌
	TPS-SIS	스티렌과 이소 프렌과 블록 혼성 중합체
TPU(우레탄계 TPE)	TPU-ARES	하드 세그먼트는 방향족에서 소프트 세그먼트는 폴리에스테르 것
	TPU-ARET	하드 세그먼트는 방향족에서 소프트 세그먼트는 폴리 에테르인 것/td>
	TPU-AREE	하드 세그먼트는 방향족에서 소프트 세그먼트는 테르 결합 및 에테르 결합을 갖는 것
	TPU-ARCE	하드 세그먼트는 방향족에서 소프트 세그먼트는 폴리 카보네이트인 것
	TPU-ARCL	하드 세그먼트는 방향족에서 소프트 세그먼트는 폴리 카프로 락톤인 것
	TPU-ALES	하드 세그먼트는 지방족에서 소프트 세그먼트는 폴리에스테르인 것
	TPU-ALET	하드 세그먼트는 지방족에서 소프트 세그먼트는 폴리 에테르인 것
TPV(동적 가황계 TPE)	TPV-(EPDM+PP)	EPDM상을 고도로 교차하고 PP의 연속상에 잘게 분산한 EPDM과 PP과 복합체인 것
	TPV-(NBR+PP)	아크릴로니트릴-부타디엔 고무상을 고도로 교차하고 PP의 연속상에 잘게 분산한 NBR와 PP과 복합체인 것
	TPV-(NR+PP)	천연 고무상을 고도로 교차하고 PP의 연속상에 잘게 분산한 NR과 PP과 복합체인 것
	TPV-(ENR+PP)	에폭 시화 천연 고무상을 고도로 교차하고 PP의 연속상에 잘게 분산한 ENR과 PP과 복합체인 것
	TPV-(IIR+PP)	부틸 고무상을 고도로 교차하고 PP의 연속상에 잘게 분산한 IIR과 PP과 복합체인 것
TPZ( 다른 TPE)	TPZ-(NBR+PVC)등	아크릴로니트릴-부타디엔 고무와 폴리 염화 비닐과 브랜드

 

 

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