如何选择TPU、TPE、TPR脚轮料?

了解工业脚轮/童车脚轮/医用脚轮/商场推车脚轮用原材料,更好地选择TPU、TPE、TPR脚轮料

2019-08-122019-08-12

弹性体技术分享站

作为新一代环保橡胶弹性体的领跑者,热塑性弹性体(TPE)兼具热塑性塑料的可加工性和硫化橡胶的高弹性、耐磨性(抗磨损性/抗磨耗性)等物理机械性能,同时又具有优异的可回收再生性。近年来市场不断增长。与此同时,随着TPR、TPE材料新型复配改性技术的不断成熟,各项性能的再提高,热塑性弹性体TPR/TPE迎来了更加广阔的市场空间。
结构指导应用
2019-08-12
笔者记得学生时代时高分子化学课上老师常说结构影响性能,结构指导应用’。确实,得益于热塑性弹性体特殊的微相分离结构,TPE具有非常广泛的产品适应性,可调整性和可控制性,表现出多种优异性能…
今天笔者谈谈TPR超级人造胶在工业脚轮/童车脚轮/医用脚轮/商场推车脚轮上的应用。
说到轮子料,大家的脑海中可能想到了EVA发泡轮,PP轮(聚丙轮),TPU轮(聚氨酯轮),橡胶轮,尼龙轮…然后指出各自材质轮子的优缺点:TPU轮耐磨好,弹性好,缺点就是刚性差,并且耐水解比较差,耐黄变差等问题;EVA发泡轮弹性好,质轻,符合当前塑料高分子的轻量化设计,缺点就是耐磨差,止滑性差,并且加工繁琐;PP轮太硬,没弹性。但是好成型,气味小,经济环保等;橡胶轮耐磨好但加工性差,且生产效率低,并且气味大,不太环保;尼龙轮耐磨好,刚度好,但气味大,没弹性…没错,这些都是我们常说的万向轮用塑胶原料。随着工业革命的快速推进,市场对脚轮种类的需求也在不断增加,因此,下游对轮子料的品种和材质也在根据市场情况不断做出动态调整。所谓‘溺水三千,只取一瓢’,该如何选择自己需要的轮子料呢?今天,笔者(杨工)根据高分子材料专业的技术背景,再融合从业弹性体十多年的功力,谈谈TPR脚轮料与TPU脚轮料。
一般万向轮轮子的架构大体为:最里面的是轴承;从里向外出来依次为硬质塑料骨架,主要有PP聚丙烯,聚酰胺类尼龙PA;最外面是TPR,TPE,TPU等。
2019-08-12

TPR/TPE脚轮

TPR/TPE弹性体材料本身比较柔软,刚度不高,在一定程度上也降低了它的市场需求。市场解决的办法是采用软硬结合的方式如PP硬塑+TPR软胶(弹性体)的结合,让它软硬兼顾,以迎合市场的需要。主要通过注塑机以二次成型(二次注塑overmolding)方式与硬质的PP骨架粘合在一起,也有部分厂家采用更先进的双射注塑方式直接一步法注塑出脚轮来。脚轮在负载承重下运动时因摩擦生热会产生大量的热,这种热量将加速TPR弹性体材料的变形,最终导致TPR胶皮与脚轮PP骨架脱落或破裂,当然出现这种脚轮破坏的情况是由于TPR材料本身的性能差造成的,中高端品质的TPE/TPR料一般是可以满足脚轮长时间路跑测试不变形、不脱胶的。

 

得益于TPR材料配方优异的耐磨性和与PP骨架的良好粘合性,可有效防止摩擦生热造成脚轮变形、轮子脱胶等破坏现象产生…

 

TPR/TPE脚轮是以苯乙烯类弹性体SBC(s)、乙丙胶、热塑性聚氨酯等为主要基材,通过复配抗氧剂,光稳定剂,耐磨剂(硅酮,PTFE粉等),交联剂,以及其他助剂(色母粒、润滑脱模剂等),经双螺杆挤出机造粒制成的高分子合金材料。通常来说耐磨的TPR配方可以承重120-300kg不等,时速3.2公里,两个障碍物的高度差,正反转的极限测试条件,路跑10小时下来,脚轮不变形、不脱胶等。

TPU脚轮
 2019-08-12
以热塑性聚氨酯为基体,通过复配耐磨剂、抗老化剂等加工助剂,经双螺杆挤出机造粒出来的TPU高分子合金。
由TPU合金料制作的脚轮耐磨性好,具有优异的抗动态疲劳性,能够承受脚轮长时间高负载下的路跑测试。具有较好的使用寿命。但是相对TPE/TPR配方来说,TPU可改性的空间不大,所以TPU脚轮的成本相对较贵。我想这也是限制TPU脚轮工业化的因素之一吧。试想一下,我们平常用的童车脚轮,医用脚轮或者是超市购物车用的脚轮等,一般都是装一些小型的物件,本身承载的重量并不会很高,如果这时采用TPU脚轮,难免有点大材小用之感,徒增成本。因为我们的TPR脚轮料完全可以满足这种要求。很多场合下,适合用户需求的,才是真的好脚轮。性能过剩还增成本,直接损伤了脚轮生产厂家的利益。
点睛市场应用:在公园我们经常会看见年轻人推着载有老年人的轮椅,而脚轮是轮椅运行的关键部件之一,市场上一般的轮椅轮子要么是采用价格昂贵的TPU材料,要么就是很烂的EVA发泡料。能不能有质量更好、价格又不贵的材料代替呢?答案是肯定的,TPR/TPE正粉墨登场。并且随着TPR改性技术的不断成熟,TPR脚轮料必将取代TPU轮椅材料。

小结:无论是TPR轮子料还是TPU轮子料都有它们各自的优缺点,而选择哪种材质,首先要根据自身的需求,需求有定位了,就很容易去选择了。因为有些人考虑价格,而有些人考虑使用环境,而无论是哪方面原因,你的需求占据主导地位。

 

弹性体杨工:一直致力于环保高分子弹性体技术研发的分享与推广。高分子材料工程专业背景,服务于弹性体行业时间13年(+),拥有多项TPE产品开发技术,涵盖脚轮、电线、包胶、流延、吹塑、注塑、挤出等行业…更多请进入(www.poly-young.tech)→

干冰工作室-TPE Solution:持续专注于热可塑性高分子弹性体应用技术的开发与推广服务14年(+)。代表作品有TPR高耐磨脚轮、TPE苹果线(耳机线、USB数据线)、TPE无卤阻燃电线(OPPO/vivo/小米...)、密封条、耐刮白TPR手柄、防毒面罩、PA包胶料...
弹性体技术分享站 » 如何选择TPU、TPE、TPR脚轮料?

发表评论

弹性体技术分享站:持续专注于高分子弹性体化学(TPE TPR TPV TPU TPEE…)应用技术的开发与推广!

我们的优势:高分子材料工程专业技术背景,服务于弹性体行业时间14年(+) Autobiography—弹性体杨工传