Gli elastomeri termoplastici (TPE) sono una classe di materiali polimerici che combinano l'elasticità della gomma con i vantaggi di lavorazione dei materiali termoplastici. In base alla struttura chimica e alle caratteristiche prestazionali, i materiali TPE possono essere classificati in diversi tipi principali. Tra questi, il TPE stirenico (TPS), il TPE olefinico (TPO/TPV) e il TPE a base di diene- sono i più utilizzati nelle applicazioni industriali.
Elastomeri Termoplastici Stirenici (TPS)
Il TPE stirenico, noto anche come TPS, è uno dei primi elastomeri termoplastici sviluppati e più ampiamente prodotti. Si basa su copolimeri a blocchi di stirene con butadiene o isoprene. Il materiale più rappresentativo è l'SBS (stirene-butadiene-stirene), il cui comportamento meccanico ricorda da vicino la gomma SBR.
L'SBS è ampiamente utilizzato nelle calzature, dove ha ampiamente sostituito la gomma tradizionale. Viene ampiamente utilizzato anche in lastre di gomma industriali, tubi flessibili, adesivi sensibili alla pressione-e modifiche dell'asfalto. L'asfalto modificato SBS- migliora la resistenza alle crepe, all'abrasione, le proprietà antiscivolo-e la stabilità alla temperatura. Sebbene l’SBS sia relativamente costoso, la sua eccellente compatibilità con l’asfalto garantisce un’ampia adozione sul mercato.
I gradi idrogenati come SEBS e SEPS migliorano significativamente la resistenza al calore, la resistenza agli agenti atmosferici e le prestazioni di invecchiamento. Questi materiali sono ampiamente utilizzati come modificatori dell'impatto per tecnopolimeri come PA e PC, materiali di grado medicale-, elastomeri trasparenti e miscele di polimeri-resistenti agli agenti atmosferici. Tuttavia, i materiali tradizionali SBS e SIS hanno una resistenza al calore limitata, in genere inferiore a 80 gradi.
Elastomeri Termoplastici Olefinici (TPO e TPV)
Il TPE olefinico è composto principalmente da polipropilene (PP) come segmento duro e gomma EPDM come segmento morbido, comunemente noto come TPO. Il TPO ha una bassa densità (circa 0,88), eccellente resistenza agli agenti atmosferici, resistenza all'ozono e resistenza al calore fino a 100 gradi.
Lo sviluppo dei vulcanizzati termoplastici (TPV) ha segnato un importante passo avanti. Il TPV è prodotto attraverso la vulcanizzazione dinamica, dove le particelle di gomma completamente reticolate sono finemente disperse all'interno della matrice termoplastica. Questa struttura migliora significativamente la deformazione permanente alla compressione, la resistenza all'olio e la resistenza all'invecchiamento termico, consentendo al TPV di raggiungere livelli di prestazioni paragonabili alla gomma CR.
Il TPV è ampiamente utilizzato nelle guarnizioni automobilistiche, nei tubi flessibili, nell'isolamento di fili e cavi, nei condotti dell'aria, nelle guarnizioni e nei sistemi di tenuta degli edifici e ha ampiamente sostituito la gomma tradizionale in molte applicazioni. Attualmente, il TPO rappresenta circa l’80-85% del consumo di TPE olefinico, mentre il TPV rappresenta il 15-20%, con un rapido slancio di crescita.
Elastomeri termoplastici a base di diene-
Il TPE a base di diene- comprende principalmente trans-poliisoprene termoplastico (TPI) e polibutadiene termoplastico (TPB). Il TPI è strutturalmente simile alla gutta-perca naturale e presenta elevata cristallinità, buona resistenza meccanica e proprietà di memoria di forma. Viene utilizzato in dispositivi ortopedici, attrezzature sportive protettive e pellicole speciali.
Il TPB offre eccellente trasparenza, resistenza agli agenti atmosferici, isolamento elettrico e degradabilità controllata. Un vantaggio chiave del TPE a base di diene- è che può essere vulcanizzato, migliorando la resistenza al calore, all'olio e la durabilità-una capacità che manca alla maggior parte dei materiali TPE.