थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स (टीपीई) एक बहुमुखी प्रकार के पदार्थ हैं जो थर्मोप्लास्टिक और इलास्टोमर्स दोनों के गुणों को मिलाकर लचीलापन, प्रत्यास्थता और प्रसंस्करण में आसानी प्रदान करते हैं। नरम, लोचदार पदार्थों की तलाश करने वाले उपकरण डिजाइनरों और इंजीनियरों के लिए टीपीई पहली पसंद बन गए हैं। इन पदार्थों का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है, जिनमें ऑटोमोटिव, उपभोक्ता वस्तुएं, चिकित्सा उपकरण, इलेक्ट्रॉनिक्स, एचवीएसी और अन्य औद्योगिक अनुप्रयोग शामिल हैं।
टीपीई का वर्गीकरण
टीपीई को उनकी रासायनिक संरचना के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है: थर्मोप्लास्टिक ओलेफिन (टीपीई-ओ), स्टाइरेनिक यौगिक (टीपीई-एस), वल्केनाइज़ेट्स (टीपीई-वी), थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन (टीपीई-यू), कोपॉलिएस्टर (सीओपीई) और कोपॉलीएमाइड्स (सीओपीए)। कई मामलों में, पॉलीयुरेथेन और कोपॉलिएस्टर जैसे टीपीई अपने इच्छित अनुप्रयोग के लिए अत्यधिक जटिल होते हैं, जबकि टीपीई-एस या टीपीई-वी अधिक उपयुक्त और लागत प्रभावी विकल्प हो सकते हैं।
परंपरागत टीपीई में आमतौर पर रबर और थर्मोप्लास्टिक रेजिन का भौतिक मिश्रण होता है। हालांकि, थर्मोप्लास्टिक वल्केनाइज़ेट्स (टीपीई-वी) इससे भिन्न होते हैं क्योंकि इन सामग्रियों में रबर के कण आंशिक या पूर्ण रूप से क्रॉस-लिंक्ड होते हैं, जिससे उनका प्रदर्शन बेहतर होता है।
टीपीई-वी कम संपीड़न सेट, बेहतर रासायनिक और घर्षण प्रतिरोध, और उच्च तापमान पर बेहतर प्रदर्शन प्रदान करते हैं, जिससे वे सील में रबर के विकल्प के रूप में आदर्श बन जाते हैं। दूसरी ओर, पारंपरिक टीपीई अधिक फॉर्मूलेशन बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करते हैं, जिससे उन्हें उपभोक्ता उत्पादों, इलेक्ट्रॉनिक्स और चिकित्सा उपकरणों जैसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। इन टीपीई में आमतौर पर उच्च तन्यता शक्ति, बेहतर लोच ("स्नैपिनेस"), बेहतर रंगने की क्षमता होती है, और ये कठोरता के व्यापक स्तरों में उपलब्ध होते हैं।
टीपीई को पीसी, एबीएस, एचआईएसपी और नायलॉन जैसे कठोर सब्सट्रेट से चिपकने के लिए भी तैयार किया जा सकता है, जिससे टूथब्रश, पावर टूल्स और खेल उपकरण जैसे उत्पादों पर पाई जाने वाली मुलायम पकड़ मिलती है।
टीपीई के साथ चुनौतियाँ
अपनी बहुमुखी प्रतिभा के बावजूद, टीपीई की एक चुनौती खरोंच और निशान पड़ने की उनकी संवेदनशीलता है, जो उनकी सौंदर्य अपील और कार्यात्मक अखंडता दोनों को प्रभावित कर सकती है। इस समस्या के समाधान के लिए, निर्माता तेजी से ऐसे विशेष योजकों पर निर्भर हो रहे हैं जो टीपीई की खरोंच और निशान प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाते हैं।
खरोंच और निशान प्रतिरोध को समझना
विशिष्ट योजक पदार्थों के बारे में जानने से पहले, खरोंच और निशान प्रतिरोध की अवधारणाओं को समझना आवश्यक है:
- खरोंच प्रतिरोध:इसका तात्पर्य उस सामग्री की क्षमता से है जो नुकीली या खुरदरी वस्तुओं से होने वाले नुकसान को सहन कर सकती है जो सतह को काट या खरोंच सकती हैं।
- समुद्री प्रतिरोध:खरोंच प्रतिरोध किसी सामग्री की सतह पर होने वाले मामूली नुकसानों का प्रतिरोध करने की क्षमता है, जो भले ही गहराई तक न जाएं लेकिन उसकी दिखावट को प्रभावित कर सकते हैं, जैसे कि खरोंच या धब्बे।
टीपीई में इन गुणों को बढ़ाना महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में जहां सामग्री लगातार टूट-फूट के संपर्क में आती है या जहां अंतिम उत्पाद की उपस्थिति महत्वपूर्ण होती है।
टीपीई सामग्रियों की खरोंच और घिसाव प्रतिरोध क्षमता को बढ़ाने के तरीके
टीपीई की खरोंच और घिसाव प्रतिरोध क्षमता को बेहतर बनाने के लिए आमतौर पर निम्नलिखित योजक पदार्थों का उपयोग किया जाता है:
1.सिलिकॉन-आधारित योजक
सिलिकॉन-आधारित योजक थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स (टीपीई) की खरोंच और निशान प्रतिरोधकता बढ़ाने में अत्यधिक प्रभावी होते हैं। ये योजक सामग्री की सतह पर एक चिकनाई वाली परत बनाकर काम करते हैं, जिससे घर्षण कम होता है और इस प्रकार खरोंच लगने की संभावना न्यूनतम हो जाती है।
- समारोह:यह सतह पर चिकनाई का काम करता है, जिससे घर्षण और टूट-फूट कम होती है।
- फ़ायदे:यह टीपीई के यांत्रिक गुणों या लचीलेपन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किए बिना खरोंच प्रतिरोध में सुधार करता है।
विशेष रूप से,SILIKE Si-TPVएक उपन्याससिलिकॉन-आधारित योजकयह कई भूमिकाएँ निभा सकता है, जैसे कि एकथर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स के लिए प्रक्रिया योजक, थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स के लिए संशोधक, थर्मोप्लास्टिक सिलिकॉन-आधारित इलास्टोमर्स संशोधक, थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स फील संशोधक।SILIKE Si-TPV सीरीज एक हैगतिशील वल्केनाइज्ड थर्मोप्लास्टिक सिलिकॉन-आधारित इलास्टोमरविशेष अनुकूलता तकनीक का उपयोग करके निर्मित, ये सामग्रियां टीपीओ के भीतर सिलिकॉन रबर को 2-3 माइक्रोन कणों के रूप में फैलाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप ऐसी सामग्रियां बनती हैं जो थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स की मजबूती, कठोरता और घर्षण प्रतिरोध को सिलिकॉन के वांछनीय गुणों, जैसे कोमलता, रेशमी एहसास, यूवी प्रकाश प्रतिरोध और रासायनिक प्रतिरोध के साथ जोड़ती हैं। ये सामग्रियां पुनर्चक्रण योग्य और पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रियाओं में पुन: उपयोग योग्य भी हैं।
कबसिलिकॉन-आधारित थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर (Si-TPV)यदि इसे टीपीई में शामिल किया जाता है, तो इसके लाभों में निम्नलिखित शामिल हैं:
- घर्षण प्रतिरोध में सुधार
- बेहतर दाग-धब्बे प्रतिरोधक क्षमता, जो कम जल संपर्क कोण से स्पष्ट होती है।
- कम कठोरता
- यांत्रिक गुणों पर न्यूनतम प्रभावSi-TPVशृंखला
- उत्कृष्ट स्पर्श अनुभव प्रदान करता है, लंबे समय तक उपयोग के बाद भी त्वचा पर कोई लालिमा नहीं आती और त्वचा सूखी और रेशमी महसूस होती है।
2. मोम आधारित योजक
मोम, टीपीई की सतह के गुणों को बेहतर बनाने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले योजकों का एक अन्य समूह है। ये सतह पर फैलकर एक सुरक्षात्मक परत बनाते हैं जो घर्षण को कम करती है और खरोंच और टूट-फूट के प्रति प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाती है।
- प्रकार:पॉलीइथिलीन वैक्स, पैराफिन वैक्स और सिंथेटिक वैक्स का अक्सर उपयोग किया जाता है।
- फ़ायदे:इन योजकों को टीपीई मैट्रिक्स में आसानी से शामिल किया जा सकता है और ये सतह की मजबूती में सुधार के लिए एक किफायती समाधान प्रदान करते हैं।
3. नैनोकण
सिलिका, टाइटेनियम डाइऑक्साइड या एल्यूमिना जैसे नैनोकणों को टीपीई में मिलाकर इसकी खरोंच और टूट-फूट प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाया जा सकता है। ये कण टीपीई मैट्रिक्स को सुदृढ़ करते हैं, जिससे सामग्री अधिक कठोर और सतह पर क्षति के प्रति अधिक प्रतिरोधी बन जाती है।
- समारोह:यह एक सुदृढ़कारी भराव के रूप में कार्य करता है, जिससे कठोरता और सतह की मजबूती बढ़ती है।
- फ़ायदे:नैनोकण टीपीई की लोच या अन्य वांछनीय गुणों से समझौता किए बिना खरोंच प्रतिरोध को काफी हद तक बढ़ा सकते हैं।
4. खरोंच रोधी कोटिंग
हालांकि यह स्वयं में कोई योजक नहीं है, टीपीई उत्पादों पर खरोंच-रोधी कोटिंग लगाना उनकी सतह की मजबूती बढ़ाने का एक सामान्य तरीका है। ये कोटिंग्स सिलेंस, पॉलीयुरेथेन या यूवी-क्योर रेजिन सहित विभिन्न सामग्रियों से तैयार की जा सकती हैं, ताकि एक कठोर, सुरक्षात्मक परत प्रदान की जा सके।
- समारोह:यह एक कठोर, टिकाऊ सतह परत प्रदान करता है जो खरोंच और टूट-फूट से सुरक्षा प्रदान करती है।
- फ़ायदे:कोटिंग को विशिष्ट अनुप्रयोगों के अनुरूप बनाया जा सकता है और यह लंबे समय तक चलने वाली सुरक्षा प्रदान करती है।
5फ्लोरोपॉलिमर
फ्लोरोपॉलिमर-आधारित योजक अपनी उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोधकता और कम सतह ऊर्जा के लिए जाने जाते हैं, जो घर्षण को कम करता है और टीपीई की खरोंच प्रतिरोधकता को बढ़ाता है।
- समारोह:यह कम घर्षण वाली सतह प्रदान करता है जो रसायनों और घिसाव के प्रति प्रतिरोधी होती है।
- फ़ायदे:ये उत्कृष्ट खरोंच प्रतिरोध और दीर्घायु प्रदान करते हैं, जो इन्हें उच्च-प्रदर्शन वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाते हैं।
योजकों की प्रभावशीलता को प्रभावित करने वाले कारक
खरोंच और निशान से बचाव में इन योजकों की प्रभावशीलता कई कारकों पर निर्भर करती है:
- एकाग्रता:उपयोग किए जाने वाले योजक की मात्रा टीपीई के अंतिम गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती है। बेहतर प्रतिरोध और अन्य सामग्री विशेषताओं के बीच संतुलन बनाए रखने के लिए इष्टतम सांद्रता निर्धारित करना आवश्यक है।
- अनुकूलता:समान वितरण और प्रभावी प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए योजक पदार्थ का टीपीई मैट्रिक्स के साथ संगत होना आवश्यक है।
- प्रसंस्करण की शर्तें:मिश्रण प्रक्रिया के दौरान तापमान और अपरूपण दर जैसी प्रसंस्करण स्थितियां, योजकों के फैलाव और उनकी अंतिम प्रभावशीलता को प्रभावित कर सकती हैं।
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