Elastómeros termoplásticos (TPE): propiedades y aplicaciones

¿Qué son los elastómeros termoplásticos (TPE)?

Los elastómeros termoplásticos (TPE) son polímeros que fusionan las características de los termoplásticos con la flexibilidad y suavidad propias de los elastómeros. Esta combinación hace que los TPE sean ampliamente empleados en diferentes sectores industriales y en nuestra vida diaria.

En nuestro propósito de seguir compartiendo información clave y de entrada a los procesos y materiales usados en la industria para los profesionales que recién inician en el mundo de la transformación de plásticos, recurrimos al proveedor Kraiburg TPE, especializado en la producción de compuestos de elastómeros termoplásticos, para aclarar algunos conceptos relacionados con este material aprovechando su amplio conocimiento en el desarrollo de TPE.

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Clasificación de elastómeros termoplásticos

Los TPE ofrecen numerosas posibilidades de modificación, lo que genera condiciones para el desarrollo de distintas propiedades de los materiales y facilita un procesamiento eficaz en aplicaciones asociadas con varias industrias. Esto contribuye a revalorizar y distinguir los productos, además de asumir funciones técnicas que, en muchos casos, estaban reservadas a los elastómeros convencionales. La utilización de TPE aporta beneficios a los productos y ventajas económicas para quienes los procesan.

Los TPE permiten un sencillo procesamiento termoplástico, lo que se traduce en ciclos de producción más breves y, en consecuencia, un menor consumo de energía.
Crédito: craiyon.com

Los materiales TPE se agrupan entre termoplásticos y elastómeros, basándose en sus características y técnicas de procesamiento. Principalmente se diferencian entre TPE de reactor (como TPA, TPU o TPC) y compuestos de TPE (como TPS o TPV).

Los TPE de reactor poseen las propiedades de TPE en un polímero, mientras que los compuestos de TPE resultan de la unión de varios polímeros distintos.

Procesamiento de elastómeros termoplásticos

De manera similar a los termoplásticos, los TPE se pueden procesar utilizando técnicas de moldeo por inyección y extrusión con la aplicación de calor. Tras enfriarse, retoman sus características elásticas originales, permitiendo su reciclaje al igual que los termoplásticos. En contraste, los elastómeros tradicionales no pueden procesarse mediante fusión, ya que forman enlaces químicos y, posteriormente, no pueden ser reciclados.

La aplicación de elastómeros termoplásticos (TPE) en la industria de transformación de plásticos brinda una serie de ventajas notables. En primer lugar, los TPE permiten un sencillo procesamiento termoplástico, lo que se traduce en ciclos de producción más breves y, en consecuencia, un menor consumo de energía.

Además, su capacidad para procesar múltiples componentes disminuye las tareas de montaje y simplifica la fabricación de productos complejos. Otra característica relevante de los TPE es su versatilidad en la combinación de materiales, lo que posibilita la unión de componentes duros y blandos en una sola pieza.

Los TPE también ofrecen la posibilidad de reciclaje total durante el procesado, lo que contribuye a una mayor sostenibilidad en la producción. La amplia ventana de procesamiento de estos materiales facilita su uso en una variedad de condiciones y aplicaciones.

Sumado a ello, los TPE proporcionan múltiples posibilidades de coloración, lo que permite lograr efectos visuales y una mayor libertad de diseño en la creación de productos.

Clasificación de polímeros

Los polímeros pueden dividirse en cuatro categorías principales: termoplásticos, termoestables, elastómeros y elastómeros termoplásticos (TPE). A continuación, se describen las características de cada uno y se explican las diferencias entre los TPE de reactor y los compuestos de TPE.

Termoplásticos:

Los termoplásticos se componen de polímeros entrelazados, cuyas uniones se mantienen mediante interacciones intermoleculares como las fuerzas de Van der Waals. A través de la aplicación de calor y fuerzas de cizallamiento, estos materiales pueden someterse al proceso de moldeo por inyección. Al enfriarse, se solidifican nuevamente y, debido a que este es un proceso físico, la fusión puede realizarse de nuevo en cualquier momento (por ejemplo, el polipropileno).

Termoestables:

Los termoestables, como las resinas epoxi, son polímeros estrechamente ligados entre sí a través de enlaces químicos, lo que les impide derretirse. Estos materiales mantienen su estructura reticular incluso a altas temperaturas y se caracterizan por su resistencia y rigidez superiores. Bajo sobrecargas, pueden volverse quebradizos.

Elastómeros:

Los elastómeros, también llamados cauchos, son polímeros químicamente unidos entre sí. La densidad de entrecruzamiento en estos polímeros es mucho menor que en los termoestables, lo que les permite tener rangos elásticos más amplios entre los puntos de entrecruzamiento. Esta característica es crucial para obtener propiedades elásticas. Los elastómeros no pueden volver a fundirse y, una vez entrecruzados, mantienen su forma. Ejemplos de elastómeros incluyen el caucho natural y los cauchos sintéticos como EPDM y NBR.

Elastómeros Termoplásticos:

En cuanto a los elastómeros termoplásticos, se pueden diferenciar principalmente entre los TPE de reactor (como TPU, TPA o TPC) y los compuestos de TPE (como TPS o TPV). Los TPE de reactor poseen características propias de los TPE en un solo polímero, mientras que en los compuestos de TPE, las características resultan de la combinación de varios polímeros, es decir, de un compuesto.