Los elastómeros termoplásticos (TPE) son una clase de materiales poliméricos que combinan la elasticidad del caucho con las ventajas de procesamiento de los termoplásticos. Según la estructura química y las características de rendimiento, los materiales TPE se pueden clasificar en varios tipos principales. Entre ellos, el TPE estirénico (TPS), el TPE olefínico (TPO/TPV) y el TPE basado en dieno-son los más utilizados en aplicaciones industriales.
Elastómeros termoplásticos estirénicos (TPS)
El TPE estirénico, también conocido como TPS, es uno de los elastómeros termoplásticos más desarrollados y producidos más tempranamente. Se basa en copolímeros en bloque de estireno con butadieno o isopreno. El material más representativo es el SBS (Estireno-Butadieno-Estireno), cuyo comportamiento mecánico se asemeja mucho al caucho SBR.
El SBS se utiliza ampliamente en el calzado, donde ha sustituido en gran medida al caucho tradicional. También se aplica ampliamente en láminas de caucho industriales, mangueras, adhesivos-sensibles a la presión y modificación de asfalto. El asfalto modificado con SBS-mejora la resistencia al agrietamiento, la resistencia a la abrasión, las propiedades antideslizantes-y la estabilidad de la temperatura. Aunque el SBS es relativamente caro, su excelente compatibilidad con el asfalto garantiza una amplia adopción en el mercado.
Los grados hidrogenados como SEBS y SEPS mejoran significativamente la resistencia al calor, la resistencia a la intemperie y el rendimiento contra el envejecimiento. Estos materiales se utilizan ampliamente como modificadores de impacto para plásticos de ingeniería como PA y PC, materiales de grado médico-, elastómeros transparentes y mezclas de polímeros-resistentes a la intemperie. Sin embargo, los materiales tradicionales SBS y SIS tienen una resistencia al calor limitada, normalmente por debajo de 80 grados.
Elastómeros termoplásticos olefínicos (TPO y TPV)
El TPE olefínico se compone principalmente de polipropileno (PP) como segmento duro y caucho EPDM como segmento blando, comúnmente conocido como TPO. El TPO tiene una densidad baja (alrededor de 0,88), excelente resistencia a la intemperie, resistencia al ozono y resistencia al calor hasta 100 grados.
El desarrollo de los vulcanizados termoplásticos (TPV) marcó un gran avance. El TPV se produce mediante vulcanización dinámica, donde las partículas de caucho completamente reticuladas se dispersan finamente dentro de la matriz termoplástica. Esta estructura mejora significativamente la deformación por compresión, la resistencia al aceite y la resistencia al envejecimiento por calor, lo que permite que el TPV alcance niveles de rendimiento comparables al caucho CR.
El TPV se utiliza ampliamente en sellos de automóviles, mangueras, aislamiento de alambres y cables, conductos de aire, juntas y sistemas de sellado de edificios, y ha reemplazado en gran medida al caucho tradicional en muchas aplicaciones. Actualmente, el TPO representa aproximadamente entre el 80% y el 85% del consumo de TPE olefínicos, mientras que el TPV representa entre el 15% y el 20%, con un rápido impulso de crecimiento.
Elastómeros termoplásticos a base de dieno-
El TPE a base de dieno-incluye principalmente trans-poliisopreno termoplástico (TPI) y polibutadieno termoplástico (TPB). El TPI es estructuralmente similar a la guta-percha natural y exhibe una alta cristalinidad, buena resistencia mecánica y propiedades de memoria de forma. Se utiliza en dispositivos ortopédicos, equipos de protección deportiva y películas especiales.
TPB ofrece excelente transparencia, resistencia a la intemperie, aislamiento eléctrico y degradabilidad controlada. Una ventaja clave del TPE a base de dieno-es que se puede vulcanizar, lo que mejora la resistencia al calor, la resistencia al aceite y la durabilidad-una capacidad de la que carecen la mayoría de los materiales de TPE.