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¿Comprender la diferencia entre los elastómeros termoplásticos TPV y TPO?
Todos los TPE están compuestos de dominios cristalinos y amorfos. Algunas son mezclas o aleaciones (por ejemplo, TPO y TPV) de polímeros cristalinos y amorfos; algunos son copolímeros de bloque (por ejemplo, SBS, SEBS) que comprenden bloques de dominios cristalinos y amorfos a lo largo de la misma cadena de polímero. Los dominios cristalinos actúan como los "enlaces cruzados fugitivos por calor" y dan a los TPE su carácter termoplástico. Los dominios amorfos les confieren su carácter elastomérico. Los dominios cristalinos se refieren típicamente a la fase "dura" y los dominios amorfos a la fase "blanda". Una característica fundamental de esta familia de materiales es su capacidad para proporcionar algunas de las características físicas asociadas con los cauchos termoestables. En los grados de dureza más suave, tanto TPO como TPV muestran un comportamiento típico de deformación similar al caucho que muestra una falta de punto de rendimiento definido. La morfología de la fase co-continua y la falta de reticulación en el EPDM le dan al TPO propiedades de resistencia y elongación muy mejoradas a temperatura ambiente en comparación con un TPV de dureza equivalente. En el rango Shore D más difícil, el TPO se vuelve claramente más parecido al plástico en su deformación; en estas durezas, el contenido de caucho se reduce y tiene una influencia significativamente menor en cualquier reacción a las tensiones aplicadas.
En la transformación de TPO a TPV hay una mejora sustancial en las propiedades físicas elastoméricas deseables, tales como recuperación elástica (conjunto de compresión, conjunto de tensión) y resistencia a la tracción. Esto es contrario a la intuición, ya que la compatibilidad entre el caucho y el plástico debería disminuir en la reticulación del caucho y dar como resultado propiedades de TPV más pobres en comparación con el TPO correspondiente. Las propiedades observadas del TPV se pueden explicar si el caucho particulado está firmemente anclado en la parte amorfa de la fase plástica. El cambio de dureza en la transformación de TPO a TPV es dependiente tras el cambio en la morfología del producto y la cristalinidad en la fase plástica, también se debe a la reticulación de la fase de caucho. Debido a que iPP es el componente principal del plástico modificado por impacto y la modificación de impacto de iPP por caucho reticulado las partículas tienen un efecto dramático en la estructura del cristal plástico, es razonable proponer que el aumento en la resistencia al impacto observado en la transformación de TPO a TPV se debe a la modificación de la estructura del cristal de la fase plástica. En el TPV, la distribución homogénea de partículas de caucho discretas permite que el material muestre un comportamiento más parecido al caucho. Un atributo clave asociado con los materiales de caucho es su capacidad para recuperarse de una carga impuesta. Esto es especialmente necesario en el área de sellado y estiramiento bajo una amplia variedad de condiciones de servicio. Los materiales TPO, aunque son flexibles, no tienen buenas propiedades de recuperación. Tanto la falta de reticulación en la fase de caucho que se combina con el comportamiento de fluencia del PP provoca un "conjunto" permanente e irrecuperable en el material incluso a temperatura ambiente. Esto excluye su uso en muchas áreas de sellado y otras aplicaciones donde la recuperación de la carga aplicada es importante. Las partículas de caucho discretas en el TPV causan una caída comparativa en la resistencia al desgarro en comparación con TPO pero solo en condiciones ambientales. El TPV continúa proporcionando una resistencia al desgarro aceptable incluso a temperaturas elevadas. La fatiga por flexión del TPV es un excelente rendimiento superior al cloropreno, EPDM y cauchos termosesta clorosulfonados. Las propiedades térmicas de TPO y TPV por ejemplo el punto de fragilidad a baja temperatura es comparable entre el TPV y el TPO suave, pero la influencia más fuerte de la fase PP en el TPO duro eleva significativamente el punto de fragilidad. Aunque no se muestra, el rendimiento del impacto a baja temperatura es bueno tanto para TPO como para TPV. Debido a la falta de reticulación del caucho en el material TPO, la temperatura de servicio superior es limitada. La temperatura de fusión tiene una influencia mucho menor en el flujo con TPV que en TPO. Comparando un grado estándar de TPV con TPO, se puede observar que el TPO tiene una viscosidad de fusión más baja y una capacidad de flujo de fusión más alta. Tanto el TPO como TPV muestran un comportamiento de adelgazamiento de corte lineal en la condición de fusión. Es posible generar valores de MFR de velocidad de flujo de fusión para TPO, pero debido a las diferentes características reológicas de TPV, no es posible lograr un valor de MFR repetible de forma constante.
La influencia del envejecimiento por calor en el TPV es en gran medida independiente de la dureza. La resistencia al calor está relacionada con la estructura de la cadena saturada tanto del EPDM completamente curado como del PP. En períodos de tiempo prolongados superiores a la temperatura de servicio superior recomendada (135°C), en este caso 150°C, el rendimiento de la resistencia disminuye y esto puede atribuirse a la degradación termo-oxidativa del polímero que surge de la volatilización de los antioxidantes y la oxidación del aceite de proceso.
La resistencia química inherente es muy buena en todo el rango de dureza, la razón es la resistencia química proporcionada por la fase continua de PP a las partículas de EPDM. Como se esperaba, este tipo de TPV es resistente a disolventes de naturaleza polar y, en menor medida, a disolventes no polares. El grado de hinchamiento también se refleja en la proporción de EPDM presente en un grado particular, cuanto más suave sea el grado, mayor será el contenido de EPDM, por lo tanto, menos PP y mayor susceptibilidad al hinchamiento.
