TPS: Thermoplastisches Styrol-Elastomer

TPEM

Thermoplastische Elastomere

Allgemeine Eigenschaften

Kurzer Name: TPS

Bezeichnung: Thermoplastisches Styrol-Elastomer


TPS ist ein Tri-Block-Copolymer mit zwei Styrolblöcken (Hartsegmente) an jedem Ende und einem Elastomerblock (Weichsegmente, Polydien oder hydriertes Polydien) in der Mitte. Die charakteristischen Eigenschaften sowohl der harten als auch der weichen Segmente sind auch in den DSC-Kurven zu erkennen.

Strukturformel

Eine einfache schwarze Silhouette einer Person, die an einem Schreibtisch mit einem Laptop sitzt und sich auf die Analyse von Daten oder das Testen von Software konzentriert.

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.Glasübergangstemperatur-80 bis -50 (Butadien), 85 bis 100 (Styrol) °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.Schmelztemperatur150 bis 160 (PP) °C
Schmelz-Enthalpie20 J/g
Zersetzungstemperatur440 bis 455 °C
Elastizitätsmodul10 bis 200 MPa
Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung-
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 Wärmekapazität-
WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit-
DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte0,88 bis 1,30 g/cm³
MorphologieThermoplastisches Elastomer, Copolymer mit harten und weichen Segmenten
Allgemeine EigenschaftenGute Hydrolysebeständigkeit. Hohe thermische Beständigkeit. Gute Alterungsbeständigkeit
VerarbeitungSpritzgießen, Extrusion, Blasformen
AnwendungenSchuhindustrie (Sohlen). Medizinische Produkte. Schraubendreher, Griffe, Elektrowerkzeuge (Mehrkomponentenspritzguss mit Hart- und Weichsegmenten, wobei TPS die Weichkomponente darstellt)

NETZSCH Messung

DSC-Thermogramm mit Darstellung der ersten und zweiten Heizkurve mit den wichtigsten thermischen Übergängen, dem Wärmefluss und den Enthalpieänderungen.
Probenmasse15,25 mg
Heizraten10 K/min
TiegelAl, gelochter Deckel
AtmosphäreN2 (40 ml/min)

Auswertung

Das vorliegende Material ist eine Mischung aus dem Tri-Block-Copolymer und PP. In der zweiten Aufheizung (rot) ist ein Glasübergang bei -68 °C (Mittelpunkt) zu erkennen, gefolgt von einem breiten, endothermen Effekt (Spitzentemperatur -14 °C), die beide mit der Butadienkomponente zusammenhängen. Ein geringer Glasübergang für die Polystyrolkomponente ist bei ca. 85 °C (Mittelwert) zu erkennen. Es folgen zwei endotherme Effekte mit einer Gesamtschmelzenthalpie von ca. 15 J/g; ein kleinerer bei 115 °C und ein größerer bei 154 °C (Spitzentemperatur). Der Hauptpeak ist auf das Schmelzen von PP zurückzuführen. Der kleinere Peak bei 115 °C könnte auf die Anwesenheit von PE zurückzuführen sein. Die DSC-Kurven der ersten und zweiten Aufheizung sind nahezu identisch.

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