TPE-S, TPE-E, TPE-R und TPE{3}}U gehören alle zur Kategorie der thermoplastischen Elastomere (TPE), wobei die Hauptunterschiede in der Art des Substratpolymers, der Molekülstruktur und den Leistungsmerkmalen liegen, die zu erheblichen Unterschieden in den Anwendungsszenarien der Isolierung und der Prozessanpassungsfähigkeit führen. Das Folgende ist eine strukturierte vergleichende Analyse:
Kerndefinition und Substrat
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Material Code |
Voll Name |
Substratpolymer | Strukturelle Merkmale |
| TPE-S | Thermoplastisches Styrol-Elastomer |
Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer (SBS) Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer (SIS) |
Zweiphasenstruktur: Styrolsegment (hartes Segment, physikalischer Vernetzungspunkt) + Gummisegment (weiches Segment, sorgt für Elastizität) |
| TPE-E | Thermoplastisches Polyester-Elastomer | Hartsegment aus Polybutylenterephthalat (PBT) + Weichsegment aus Polyether/Polyester | Blockcopolymer mit kristallinem Polyester als Hartsegment und amorphem Polyether/Polyester als Weichsegment |
| TPE-R | Thermoplastisches Elastomer auf Gummibasis | Dynamische Matrix aus vulkanisiertem Gummi (EPDM/Nitrilkautschuk) + Polypropylen (PP). | Thermoplastisches Vulkanisat (TPV), das durch dynamische Vulkanisation entsteht, wobei die Gummiphase in der kontinuierlichen PP-Phase im Mikrometerbereich dispergiert ist |
| TPE-U | Thermoplastisches Polyurethan-Elastomer | Hartes Polyurethan-Segment (Diisocyanat + Kettenverlängerer) + weiches Polyether-/Polyester-Segment | Das harte Segment ist die Aminoestergruppe (chemischer Vernetzungspunkt) und das weiche Segment ist das Polyether-/Polyesterpolyol |
Wichtiger Leistungsvergleich
| Leistungsdimension | TPE-S | TPE-E | TPE-R | TPE-U |
| Temperaturbeständigkeitsbereich | -50 Grad ~+80 Grad (kurzfristig) | -40 Grad ~+120 Grad (langfristig) | -50 Grad ~+135 Grad (langfristig) | -40 Grad ~+100 Grad (langfristig) |
| Ölbeständigkeit | Schlecht (nicht beständig gegen Mineralöl, Benzin) | Mittel (beständig gegen Pflanzenöl, nicht beständig gegen Mineralöl) | Hervorragend (beständig gegen Mineralöl, Hydrauliköl) | Hervorragend (beständig gegen Mineralöl, Heizöl) |
| Witterungsbeständigkeit (UV/Ozon) | Schlecht (anfällig für Alterung, erfordert die Zugabe von UV-beständigen Mitteln) | Mittel (Polyestertyp hat eine bessere Wetterbeständigkeit als Polyethertyp) | Hervorragend (EPDM-Substrat hat eine starke Witterungsbeständigkeit) | Mittel (Polyether-Typ ist besser als Polyester-Typ) |
| Elastische Belastbarkeit | Mittel (nach Verformung leicht zu kriechen) | Gut (geringes Kriechen) | Hervorragend (nahe an vulkanisiertem Gummi) | Hervorragend (hoher Rückprall, geringe bleibende Verformung) |
| Bearbeitbarkeit | Hervorragend (gute Injektions-/Extrusionsfließfähigkeit, recycelbar) | Gut (erfordert Hochtemperaturverarbeitung, einfache Hydrolyse) | Medium (schlechte Fließfähigkeit, erfordert hohe Scherung) | Gut (Injektion/Extrusion möglich, erfordert Trocknungsbehandlung) |
| Elektrische Isolierung | Gut (Volumenwiderstand 10¹⁴~10¹⁶Ω· cm) | Gut (Volumenwiderstand 10¹³~10¹⁵Ω· cm) | Hervorragend (Volumenwiderstand 10¹⁵~10¹⁷Ω· cm) | Gut (Volumenwiderstand 10¹⁴~10¹⁶Ω· cm) |
Unterschiede in den Anwendungsszenarien der Isolierung
TPE-S
Merkmale: Geringe Kosten, einfache Verarbeitung, hohe Flexibilität, Isolationsleistung erfüllt Niederspannungsanforderungen.
Anwendung von Drähten und Kabeln: Isolierung von Niederspannungskabeln mit schwachem Strom (z. B. Kopfhörerkabel, Datenkabel, Spielzeugverbindungskabel) und temporäre Ummantelungen von Netzkabeln.
Einschränkungen: Schlechte Temperaturbeständigkeit, Ölbeständigkeit und Wetterbeständigkeit, nicht geeignet für raue Umgebungen wie Industrie/Automobilindustrie.
TPE-E
Eigenschaften: Hohe Temperaturbeständigkeit, Kriechfestigkeit, hohe mechanische Festigkeit, gute Isolationsstabilität.
Anwendung von Drähten und Kabeln: Isolierung für die interne Verkabelung von Haushaltsgeräten (z. B. Klimaanlagen, Motorkabel von Waschmaschinen), Isolierung für industrielle Steuerkabel (Temperaturbeständigkeit 125 Grad).
Achtung: Polyester-TPE-E neigt zur Hydrolyse und muss vor der Verarbeitung gründlich getrocknet werden, um eine langfristige Verwendung-in feuchten Umgebungen zu vermeiden.
TPE-R
Eigenschaften: ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit, Ölbeständigkeit, Wetterbeständigkeit, stabile Isolierung und starke Anti-{0}}Fähigkeit.
Anwendung von Drähten und Kabeln: Isolierung/Ummantelung für Automobilkabel (z. B. Motorraumkabelbaum, Türkabelbaum), ölbeständige Kabel für Industrieanlagen und Ummantelung für Photovoltaikkabel im Freien.
Vorteile: Es kann herkömmliches vulkanisiertes Gummi ersetzen, einen halogenfreien Umweltschutz gewährleisten und kann recycelt und wiederverwendet werden.
TPE-U
Eigenschaften: Hoher Rückprall, Verschleißfestigkeit, chemische Korrosionsbeständigkeit, hervorragende Isolationsleistung.
Anwendung von Drähten und Kabeln: spezielle Kabelisolierungen (z. B. Roboterarmkabel, Schleppkettenkabel), medizinische Kabel (Polyether TPE-U mit guter Biokompatibilität) und Kabelummantelungen für den Bergbau.
Einschränkungen: Geringe Hydrolysebeständigkeit, leichte Zersetzung bei hohen Temperaturen, nicht für den langfristigen Einsatz in feuchten und heißen Umgebungen geeignet.
Grundprinzipien der Auswahl
Niedrige Kosten, Nieder-Spannungsszenarien mit schwachem Strom
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TPE-S
Szenarien für mittlere und hohe Temperaturen, Haushaltsgeräte/industrielle Steuerung
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TPE-E
Strenge Ölbeständigkeit, Wetterbeständigkeit, Automobil-/Außenbereich
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TPE-R
Hoher Rückprall, verschleiß{0}beständig, spezielle/medizinische Kabelszenarien
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TPE-U
Anpassungsfähigkeit an Branchenzertifizierungen
TPE-R/TPE-U: Leicht zu bestehende UL-Zertifizierung (z. B. UL 1581 Temperaturbereich 105 Grad/125 Grad) und VDE-Zertifizierung (gilt für europäische Kabelstandards).
TPE-E: Einige Qualitäten können den Automobilkabelstandard ISO 6722 erfüllen.
TPE-S: Wird hauptsächlich für nicht zertifizierte zivile Kabel verwendet.
