Термоэластопласт что это за материал

Термоэластопласт что это за материал

Подошва – один из самых важных элементов обуви, предохраняющий ее от износа и определяющий срок ее службы. Во время эксплуатации подошва подвергается различным деформациям, истиранию и интенсивному механическому воздействию. Поэтому материалы, используемые при создании нижней части обуви, должны быть качественными и прочными. На сегодняшний день подошву производят из синтетических и натуральных материалов. Чаще всего применяются резина, кожа, каучук, ПВХ и ТЭП – принципиально новый материал под названием «термоэластопласт». Именно о последнем варианте и пойдет речь в этой статье.

Что представляют собой ТЭП-подошвы

Тэрмоэластопласт сочетает в себе термопластические свойства термопластов (может перерабатываться литьевым способом, обладает высокой текучестью в расплавленном состоянии) и эластичные свойства каучуков (высокая морозостойкость и способность к высокоэластическим деформациям). ТЭП-подошвы лишены недостатков подошв из ПВХ из резины, что делает их очень популярными.

Уникальные физико-механические свойства термоэластопласта обусловлены его строением. Подошва, изготовленная из этого материала, имеет несколько слоев: наружные являются монолитными, а внутренние – пористыми. Благодаря наличию наружного монолитного слоя, истираемость ТЭП-подошв от их плотности не зависит. Этим они выгодно отличаются от пористых резиновых подошв.

Плюсы

Подошвы из термоэластопласта имеют немалое количество преимуществ.

  • Гибкие. Они хорошо сгибаются и легко принимают первоначальную форму, не сковывают естественных движений ступни и обеспечивают комфортное передвижение по любой поверхности.
  • Морозоустойчивые. Термопластичный эластомер хорошо ведет себя на морозе (не расслаивается и не трескается), что позволяет использовать его в производстве обуви для зимней рыбалки и охоты, детских валенок и т.д. Производители утверждают, что ТЭП способен выдерживать температуры до минус 40 градусов по Цельсию.
  • Долговечные, износостойкие. По показателям истираемости ТЭП превосходит некоторые резины и многие термопласты. ТЭП-подошвы выдерживают многократные деформации при изгибах и сжатиях.
  • Безопасные. ТЭП-подошва смягчает ударные нагрузки, приходящиеся на позвоночник, обеспечивает повышенную устойчивость на неровных поверхностях.
  • Легкие. За счет того, что внутренние слои в ТЭП-подошве являются пористыми, общий вес обуви снижается, а ноги меньше устают во время ходьбы.
  • Теплосберегающие. Этот материал хорошо сохраняет тепло, поэтому ноги не замерзнут и не промокнут.
  • Устойчивые. Как правило, ТЭП-подошву оснащают рельефным протектором, что делает ее устойчивой и безопасной. Протектор обеспечивает отличное сцепление и снижает вероятность получения травм в холодное время года.
  • Недорогие. Термоэластопласт относится к числу доступных материалов, что отражается в цене: купить обувь с ТЭП-подошвой может каждый.

Минусы

Поговаривают, что при очень низких и высоких температурах термоэластопласт теряет свои свойства. Вот почему его редко используют в производстве спецобуви.

Таким образом, подошвы из ТЭП – оптимальное решение для повседневной обуви. Они отличаются эластичностью, износостойкостью, устойчивостью к морозам, небольшим весом и, что самое главное, доступностью. ТЭП-подошва защитит ноги от холода и влаги, сделает прогулки на свежем воздухе комфортными и приятными.

  • Подошва из тунита для зимы
  • Обувь из Европы (интернет магазины)
  • Подошва обуви из материала ЭВА

Термоэластопласт (ТЭП, англ. TPE) или термопластичный каучук — полимерная смесь или соединение, которое при температуре плавления проявляет термопластичный характер, который позволяет его формовать в готовое изделие и которое в пределах его расчетного температурного диапазона обладает характеристиками эластомеров без сшивания в процессе изготовления. Этот процесс является обратимым, и изделия из TPE можно перерабатывать и переделывать.

История термопластичных эластомеров/каучуков (TPR / TPE)

Первый термопластичный эластомер стал доступен в 1959 году, и с тех пор появилось множество новых вариантов таких материалов. Существует шесть основных групп TPE, которые доступны коммерчески: стирольные блок-сополимеры (TPE-S), полиолефиновые смеси (TPE-O), эластомерные сплавы, термопластичные полиуретаны (TPE-U), термопластичные сополиэфиры (TPE-E) и термопластичные полиамиды (TPE-A).

Cвойства ТЭП

Несмотря на то, что ТЭП является термопластичным, он обладает эластичностью, аналогичной эластичности сшитого каучука. Ключевым индикатором является их мягкость или твердость, измеренная по шкале дюрометра Шора. Подобно сшитому каучуку, ТЭП доступны в виде очень мягких гелевых материалов от 20 Shore OO до 90 Shore A, после чего они входят в шкалу Shore D и могут быть произведены с целью получения значения твердости до 85 Shore D, которая обозначает очень твердый материал.

Конструкторы все чаще используют ТЭП из-за значительной экономии затрат, потому что их можно обрабатывать на оборудовании для переработки пластмасс. Обычный каучук, как натуральный, так и синтетический, представляет собой термореактивный материал, который должен подвергаться химической реакции сшивания во время формования или экструзии, обычно называемой вулканизацией. Благодаря этому процессу ТЭП обычно не обрабатывается в стандартном оборудовании для термопластов. Время, необходимое для завершения реакции вулканизации, зависит от многих факторов, однако в основном, это где-то между 1 минутой и несколькими часами. С другой стороны, термопластичные формовочные и экструзионные процессы, используемые для ТЭП, избегают стадии поперечной сшивки и могут достигать очень быстрых циклов, которые могут составлять всего 20 секунд. Для защиты окружающей среды затраты на издержки требуют, чтобы все больше и больше материалов подлежало переработке. Отходы от обработки ТЭП, отбракованные детали или продукты конечного использования можно легко перерабатывать, тогда как большинство термореактивных эластомеров заканчивают свою жизнь на полигоне.

Читайте также:  Сочная куриная грудка рецепты с фото

Дополнительные преимущества по сравнению с термореактивной резиной, обеспечиваемые ТЭП, включают отличную цветоустойчивость и меньшую плотность.

Вот почему ТЭП являются одними из самых быстрорастущих сегментов пластмасс:

  • ТЭП — уникальный класс технических материалов, сочетающий внешний вид, упругость и эластичность обычной термореактивной резины и эффективность обработки пластмасс.
  • Перерабатываемость расплавленного ТЭП делает его очень подходящим для литья под давлением и экструзии с большими объемами. Его можно также утилизировать и перерабатывать.
  • Как эластомеры, ТЭП обладает высокой эластичностью.

Основные показатели

  • Отличная износостойкость при изгибе
  • Хорошие электрические свойства
  • орошая стойкость к разрыву и истиранию.
  • Устойчивость к низким и высоким температурам от -30 до + 140 ° С
  • Высокая стойкость к ударам
  • Низкий удельный вес
  • Отличная стойкость к химикатам и атмосферному воздействию
  • Совместная инъекция и совместная экструзия с полиолефинами и некоторыми инженерными пластмассами
  • Возможность окраски в любой цвет

Виды ТЭП (TPE)

Существует шесть основных групп ТЭП (TPE), доступных в продаже, и они перечислены в приблизительно возрастающем ценовом порядке:

  1. Стирольные блок-сополимеры (SBS,TPE-S) основаны на двухфазных блок-сополимерах с твердыми и мягкими сегментами. Блоки стирольных концов обеспечивают термопластичные свойства, а бутадиеновые средние блоки обеспечивают эластомерные свойства. SBS, вероятно, имеет самый большой объем производства, и обычно используется в обуви, адгезивах, модификации битума, уплотнениях и рукоятках с более низкой спецификацией, где устойчивость к химическим веществам и старение имеют низкий приоритет. SBS при гидрировании превращается в SEBS, так как устранение связей C = C в бутадиеновом компоненте приводит к получению промежуточного блока этилена и бутилена, поэтому используется аббревиатура SEBS. SEBS характеризуется значительно улучшенной термостойкостью, механическими свойствами и химической стойкостью.
  2. Термопластичные полиолефины (TPE-O или TPO). Эти материалы представляют собой смеси полипропилена (PP) и несшитого EPDM-каучука, в некоторых случаях присутствует низкая степень поперечной сшивки для повышения свойств терморезистентности и сжатия. Они используются в применениях, где требуется повышенная ударная вязкость по сравнению со стандартными сополимерами полипропилена, например, в автомобильных бамперах и приборных панелях. Свойства ограничены верхним пределом шкалы твердости, обычно 80 Shore A, и ограниченными эластомерными свойствами.
  3. Термопластические вулканизаты (TPE-V или TPV). Эти материалы являются следующим шагом по показателям от TPE-O. Это также соединения из полипропилена и EPDM, однако они динамически вулканизированы на стадии смешения. Данный материал стал хорошим заменителем EPDM в автомобильных уплотнениях, уплотнениях труб и других применений, где требуется термостойкость до 120 C. Значения твердости по Шору обычно составляют от 45 А до 45 D. В настоящее время внедряется ряд новых TPE-V, называемых «Super TPVs», которые основаны на инженерных пластмассах, смешанных с высокоэффективными эластомерами, которые могут обеспечить значительно улучшенную тепловую и химическую стойкость.
  4. Термопластичные полиуретаны (TPE-U или TPU). Эти материалы могут быть основаны на полиэфирных или полиэфир-уретановых типах и используются в тех случаях, когда изделие требует отличной прочности на разрыв, стойкости к истиранию и износостойкости. Примеры включают подошвы для обуви, промышленные ремни, лыжные ботинки, а также проволоку и кабель. Твердость ограничивается верхним краем шкалы Shore A, обычно 80 Shore A.
  5. Термопластичные сополиэфиры (TPE-E или COPE или TEEE) используются там, где требуется повышенная химическая стойкость и термостойкость до 140 С. Они также обладают хорошей устойчивостью к усталости и прочности на разрыв и поэтому используются в автомобильных применениях, а также для производства промышленных шлангов. Верхний предел твердости по Шору между 85А и 75D.
  6. Термопластические полиэфирные блок-амиды (TPE-A). Эти продукты обладают хорошей термостойкостью, имеют хорошую химическую стойкость и склеивание с полиамидными пластмассами. Их применения включают кабельные оболочки и аэрокосмические компоненты.
Читайте также:  Блок хаус размеры ширина

Из-за широкого спектра ТЭП и постоянно расширяющихся применений крайне важно, чтобы инженеры и конструкторы изделий, использующих ТЭП, оставались в курсе последних новшеств от поставщиков отрасли. Ниже приведен список показателей, которых можно достичь с помощью материалов TPE.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Прочность на растяжение 0,5 — 2,4 Н / мм²

Ударная вязкость с прорезом Без разрыва Кг/ м²

Тепловой коэффициент расширения 130 x 10-6

Макс. Температура использования до 140 C

Плотность 0,91 — 1,3 г / см3

Подошва — самый важный элемент обуви, который предохраняет ее от преждевременного износа и определяет срок службы пары в целом. Именно поэтому материалы, используемые для изготовления этой детали, должны обладать высокой износоустойчивостью. На сегодняшний день при производстве обуви применяются резина, каучук, но наибольшей популярностью пользуется подошва ТЭП, что расшифровывается как термоэластопласт. Чем эта разновидность отличается от всех прочих аналогов, есть ли у нее слабые стороны, а также на какие подвиды подразделяется изделие, стоит разобраться заранее, еще на этапе подбора новой пары туфель, сапог или ботинок.

Что собой представляет

Производство материалов для изготовления обуви и ее ремонта не стоит на месте. Относительно недавно в массовом выпуске встречались только обычные виды подошвы из резины. С появлением новых возможностей для литья пластичных изделий было откалибровано и оттестировано большое количество составов. Лучше всего себя показала подошва из термоэластопласта.

ТЭП — материал, сочетающий в себе характеристики каучука и термопласта. Свойства последнего увеличивают текучесть материала в расплавленном состоянии, позволяя изготавливать основание для обуви литьевым методом. Резина для подошвы такого отлива отличается долговечностью, гибкостью, легкостью. Состав не рвется и не трескается при повышенных нагрузках. Этот тип подошвы для обуви также сочетает в себе характеристики каучука, поэтому он эластичен и устойчив к морозу. Совокупность всех характеристик лишает материал тех недостатков, которые есть в резине и ПВХ. Последний и вовсе не выдерживает деформаций и неустойчив к низким температурам.

Уникальное физико-механическое свойство заключается в самом строении ТЭП. Структура подошвы из термоэластопласта представляет собой совокупность двух слоев:

  • наружный — монолитный, обеспечивающий износоустойчивость;
  • внутренний — пористый, сохраняющий тепло.

В отличие от подошв из обычной резины, прочность и твердость ТЭП не зависят от плотности материала. Обувная продукция с такой основой недорогая, практичная и легкая. Если брать в расчет самые распространенные типы или виды подошвы, чаще всего именно ТЭП применяют при изготовлении повседневной обуви для всех сезонов. Резиновые или варианты из ПВХ сейчас встречаются все чаще в комплекте со спецодеждой. А вот кожаные или рантовые основы — это отдельная тематика, потому как ботинки и туфли из натуральных материалов стоят в десятки раз дороже товаров широкого потребления.

Обувная кожа на рантовой подошве хорошо носится несколько десятков лет, но такой материал очень дорогой, в то же время бюджетный ТЭП — это гарантия защиты ног от «химии» на дорогах, чего не может обеспечить сырье натурального происхождения.

Преимущества и недостатки

Если рассматривать основные преимущества популярной подошвы на основе полимеров, список будет выглядеть следующим образом:

  1. Сохраняет эластичность даже при самой высокой температуре. ТЭП не трескается, не сохнет на солнце, выцветает очень долго, деформируется только при истирании об асфальт.
  2. Защищает ноги от холода. Термостойкий материал устойчив к умеренным морозам, хорошо сохраняет тепло. За счет высокого коэффициента трения с поверхностью в обуви на такой основе можно спокойно передвигаться по гололеду.
  3. Подошву из ТЭП не разъедают кислоты, щелочи и природная органика. Это весомое преимущество для жителей крупных городов, где зимой дороги посыпаются не только промышленной солью.
  4. Полимер имеет небольшой вес, благодаря чему обувь на подошве из термоэластопласта довольно легкая. Даже при длительной ходьбе на ТЭП-основе ноги не устают, а нагрузка на суставы и позвоночник человека сводится к минимуму.
  5. Термоэластопласт экологически безопасен, поддается переработке.
  6. ТЭП-подошва для обуви имеет высокую сопротивляемость к разрывам. Материал выдержит даже самые агрессивные условия внешней среды, а потому отлично подходит для походов по гористой местности.
  7. Благодаря пористой структуре ТЭП-подошва обладает амортизирующим эффектом.
  8. За счет минимальной себестоимости сырья пара обуви на резиновой подошве и каучуке стоит недорого, но при этом довольно практична.
Читайте также:  Самодельный короб для колонок

К сожалению, идеального материала не бывает, вот и у ТЭП-отливок есть плюсы и минусы. Последние ярко выражаются в пределах по перегреву или переохлаждению. Да, этот материал подошвы не испортится при +50 градусах, но если наступить на разогретый асфальт в летний зной, то протектор может потерять заводской рисунок. Аналогично с морозом — для зимы ниже -45 градусов обычный термоэластопласт не подходит, подошва может треснуть при изгибе, если не рассчитана на экстремальные температуры. Именно поэтому ТЭП-основа не подходит для производства спецобуви.

Один из недостатков подошвы из термоэластопласта — неприглядный внешний вид, из-за этого она не используется при изготовлении модельной обуви.

Разновидности

Разбираясь, что такое термопластичная резина, нелишним будет рассмотреть разновидности такого материала, поскольку обычная ТЭП-подошва подходит далеко не для каждой обуви. Например, состав для основы летних, демисезонных или зимних моделей будет несколько отличаться.

В момент приобретения новой обуви ТЭП на подошве очень устойчив, но через несколько месяцев активного использования случается так, что протектор теряет свои свойства, а сама подметка начинает постепенно истираться — ее заводская структура нарушается. Такие изменения говорят о том, что применимая при производстве термопластичная резина предназначена для эксплуатации в других погодных условиях.

Для зимы

Главные критерии при выборе зимней обуви — безопасность и способность сохранять тепло. Подошва ТЭП, используемая для изготовления таких изделий, имеет рельефный протектор, практически не скользит. Хорошее сцепление с поверхностью обеспечивает безопасность даже при сильном гололеде. В составе морозостойких подошв из термоэластопласта доминирует стирольный каучук, увеличивающий прочность и устойчивость к низким температурам. Благодаря добавлению минеральных наполнителей и стабилизаторов основа сохраняет хорошую эластичность даже при сильном морозе.

Летняя и демисезонная

При выборе обуви на теплое время года предпочтение отдается удобным и износостойким моделям. Приобретаемая пара должна быть устойчива к истиранию об асфальтовое покрытие, а также не сковывать движений ступни во время ходьбы. Полимерная основа обуви для лета и межсезонья — это обычная производная из классического состава указанных элементов, характеристика которых дана выше. Классическая подошва ТЭП отлично подходит для длительных прогулок, поскольку предусматривает небольшой вес и способность к амортизации.

Зачастую пользователи путают подошвы из ЭВА и термоэластопласта. На самом деле этиленвинилацетат по своему составу ближе к ПВХ, хотя обладает некоторыми свойствами ТЭП. Эвапласт или вырубная подошва имеет пористую структуру и чаще всего используется для изготовления пляжной обуви.

Комбинированная

Благодаря тому, что термоэластопласты позволяют вводить в свой состав различные добавочные вещества, производятся так называемые комбинированные подошвы. Чаще всего такие заготовки содержат в себе смесь эластопластомера с полиуретаном и маркируются как ТЭП/ПУ. Комбинированная подошва считается более ценной, поскольку совмещает в себе свойства нескольких материалов. От каучуковых заготовок, обладающих хорошей пластичностью, ее отличает многообразие оттенков, а цвет материала не выгорает, не блекнет со временем. Именно поэтому ТЭП/ПУ очень часто применяется при производстве детской обуви.

Особенности подошвы для детской обуви

Детские ноги больше всего нуждаются в безопасности и комфорте, ведь за время активных игр малыш может набегать немало километров, а его неокрепшие кости и суставы еще нуждаются в поддержке. Именно поэтому многих родителей волнует вопрос о том, сможет ли бюджетный ТЭП обеспечить ребенку комфорт, не навредив его здоровью.

  1. Термоэластопласт отличается гибкостью и легкостью, поэтому не способствует дополнительной нагрузке на развивающуюся костно-мышечную систему. Стопа ребенка в такой обуви чувствует себя комфортно, поскольку может без помех двигаться, а амортизирующий эффект защищает не полностью сформировавшиеся суставы.
  2. ТЭП считается экологически чистым материалом и не вызывает аллергических реакций.
  3. Материал обладает высокой износостойкостью, поэтому обувь на такой подошве способна прослужить несколько сезонов даже при активных нагрузках, что тоже является значимым преимуществом при выборе детских ботиночек или туфель.

Резиновая подошва уступает ТЭП по нескольким показателям: она более тяжелая, но менее прочная. Такое основание часто приходит в негодность уже после нескольких месяцев активного использования. Кроме того, модели на резиновой подошве стоят дороже за счет более высокой себестоимости материала. А вот подошва ЭВА, более схожая по свойствам с ТЭП, нередко составляет конкуренцию аналогичным изделиям из термоэластопласта.

Видео



Ссылка на основную публикацию
Adblock detector