Gli Elastomeri Termoplastici (TPE), o gomme termoplastiche, sono una classe di copolimeri ovvero una miscela polimerica (di solito una plastica e una gomma) con entrambe le proprietà termoplastiche e elastomeriche. Mentre la maggior parte degli elastomeri sono termoindurenti, i TPE sono invece relativamente facili da usare nella produzione, per esempio, attraverso lo stampaggio ad iniezione. Gli elastomeri termoplastici mostrano i vantaggi tipici sia delle plastiche che delle gomme. La principale differenza tra gli elastomeri termoindurenti e gli elastomeri termoplastici è il tipo di reticolazione delle loro strutture. Infatti, la reticolazione è un fattore strutturale fondamentale che contribuisce a conferire le elevate proprietà elastiche.
Contesto
I TPE sono diventati una realtà commerciale nel 1950, quando i polimeri poliuretanici termoplastici sono diventati disponibili sul mercato. Durante gli anni '60 divenne disponibile il copolimero a blocchi stirenici, e negli anni '70 una vasta gamma di TPE apparve sulla scena. L'utilizzo mondiale dei TPE (680,000 tonnellate annue nel 1990) sta crescendo di circa il 9% all'anno. Generalmente offrono una gamma molto più ampia di proprietà rispetto alle gomme reticolate tradizionali grazie alla loro composizione che può variare per soddisfare le esigenze dei clienti.
Vantaggi
Gli elastomeri termoplastici hanno la caratteristica di essere riciclabili in quanto possono essere stampati, estrusi e riusati come la plastica, ma hanno anche le tipiche proprietà elastiche della gomma, che invece non è riciclabile a causa delle sue caratteristiche termoindurenti. I TPE possono facilmente essere colorati dalla maggior parte dei coloranti, consumano meno energia ed è inoltre possibile un controllo più economico della qualità del prodotto.
Lavorazione
I due più importanti metodi di lavorazione dei TPE sono l'estrusione e lo stampaggio ad iniezione, mentre lo stampaggio a compressione è usato raramente. La produzione attraverso lo stampaggio ad iniezione è estremamente rapida ed economica. Sia l'apparecchiatura che i metodi normalmente usati per l'estrusione o per lo stampaggio ad iniezione sono generalmente utilizzabili anche per i TPE. Gli elastomeri termoplastici possono anche essere lavorati tramite stampaggio per soffiaggio, termoformatura o fusione.
Applicazioni
I TPE vengono utilizzati quando gli elastomeri convenzionali non possono fornire la gamma di proprietà fisiche necessarie al prodotto. Questi materiali trovano un'ampia applicazione nel settore automotive e nel settore degli elettrodomestici. Sono anche ampiamente utilizzati per i cateteri in quanto i copolimeri a blocchi di nylon offrono una morbidezza ideale per i pazienti. I copolimeri a blocchi stirenici sono utilizzati nelle suole delle scarpe grazie alla facilità di lavorazione, e ampiamente come adesivi. I TPE sono comunemente utilizzati anche per le boccole delle sospensioni per applicazioni ad alte prestazioni nell'automobile grazie alla loro maggiore resistenza alla deformazione rispetto alle sospensioni di gomma. I TPE possono essere inoltre usati in prodotti destinati all'inserimento nel corpo, come la coppa mestruale e i giocattoli sessuali. I TPE trovano anche ulteriori utilizzi nel rivestimento e nell'isolamento interno dei cavi elettrici, in alcuni cavi per cuffie e in molte altre applicazioni.
Bibliografia
- PR Lewis and C Price, Polymer, 13, 22 (1972)
- Modern Plastic Mid-October Encyclopedia Issue, Introduction to TPEs, page:109-110