TPC: Thermoplastisches Copolyester-Elastomer

TPEM

Thermoplastische Elastomere

Allgemeine Eigenschaften

Kurzer Name: TPC

Bezeichnung: Thermoplastisches Copolyester-Elastomer


Thermoplastische Copolyesterelastomere werden manchmal auch als thermoplastische Polyesterelastomere (TPE-E), thermoplastische Copolyester (TPC) oder Copolyesterelastomere (COPE) bezeichnet. Sie sind Blockcopolymere aus abwechselnd harten und weichen Segmenten mit Rückgrat aus Ether- und/oder Estergruppen - gemäß ISO 18064*.

*DIN EN ISO 18064, Thermoplastische Elastomere - Nomenklatur und abgekürzte Begriffe.
Aufgrund der Vielfalt der vorhandenen Strukturen dieses thermoplastischen Elastomers wird keine spezifische chemische Struktur angegeben.

Eigenschaften

GlasübergangstemperaturDer Glasübergang gilt als eine der wichtigsten Eigenschaften amorpher und teilkristalliner Materialien, wie z.B. anorganische Gläser, amorphe Metalle, Polymere, Pharmazeutika und Lebensmittel, usw., und bezeichnet den Temperaturbereich, in dem sich die mechanischen Eigenschaften des Material von einem harten und spröden Zustand in einen weicheren, verformbaren oder gummiartigen Zustand ändern.Glasübergangstemperatur0 bis 60 °C
Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperatur190 bis 230 °C
Schmelz-Enthalpie-
Zersetzungstemperatur395 bis 420 °C
Elastizitätsmodul50 bis 1000 MPa
Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung165 bis 200 *10-6/K
Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.Spezifische Wärmekapazität1,90 bis 2,22 J/(g*K)
WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit0,10 bis 0,19 W/(m*K)
DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte1,0 bis 1,2 g/cm³
MorphologieThermoplastisches Elastomer, Blockcopolymer mit harten und weichen Segmenten
Allgemeine EigenschaftenGute Beständigkeit gegen Kraftstoffe und Schmierfette. Gute Hydrolysebeständigkeit. Gute Abriebfestigkeit
VerarbeitungSpritzgießen, Extrusion, Blasformen
AnwendungenAutoindustrie. Technische Gummiartikel (Riemen, Riemenscheiben, O-Ringe, Förderbänder). Elektroindustrie (z.B. Kabelummantelungen, Steckverbinder). Schuhsohlen (Fußballschuhe)

NETZSCH Messung

DSC-Thermoanalyse-Diagramm, das den Wärmefluss in Abhängigkeit von der Temperatur zeigt, wobei die wichtigsten Übergangspunkte, einschließlich der Wärmekapazitätswerte, hervorgehoben sind.
Probenmasse12,13 mg
Heizraten10 K/min
TiegelAl, gelochter Deckel
AtmosphäreN2 (40 ml/min)

Auswertung

Beim zweiten Aufheizen (rot) zeigt das Polymer zunächst einen Glasübergang bei 17 °C (Mittelpunkt, Δcp 0,17 J/(g*K)) und schließlich einen endothermen Schmelzeffekt (Spitzentemperatur 219 °C, Schmelzwärme 38 J/g), dem unmittelbar eine exotherme Nachkristallisation (bei 203 °C mit einer Enthalpie von 0,4 J/g) vorausgeht. Die Spitzentemperatur des Schmelzeffekts ist mit 219 °C bei der zweiten Aufheizung ca. 2 K niedriger als bei der ersten Aufheizung (blau), was auf den besseren Kontakt zwischen Probe und Tiegelboden nach dem ersten Schmelzen zurückzuführen ist. Dem endothermen Peak bei 221 °C in der ersten Aufheizung (blau) geht ebenfalls eine small Nachkristallisation bei 192 °C voraus (siehe Vergrößerung). Der Glasübergang bei 17 °C (Mittelpunkt) steht in guter Korrelation mit dem Verhalten bei der zweiten Zusätzlich kann ein endothermer Effekt bei 73 °C in der ersten Aufheizung (blau) beobachtet werden, der auf das Schmelzen eines Additivs zurückgeführt werden kann, das nach dem ersten Schmelzen besser in der Matrix verteilt ist.

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