En artikkel som viser deg hvordan TPE-film lages

I segmenterte TPE-materialer skjer permeasjon hovedsakelig i gummiaktig tilstand, i den myke segmentfasen med elastisitet, snarere enn gjennom den harde segmentfasen. Permeasjonsegenskapene samsvarer derfor med variasjonen i innholdet av harde segmenter. Generelt sett bestemmer innholdet av myke segmenter hovedsakelig vanndamppermeabiliteten.

Myk seksjon

De grunnleggende myke polyetersegmentene som brukes til TPE-filmer er hovedsakelig PEO- og PEG- eller PPO/PEO-kopolymerer, men PTMG brukes også.

Komplette PPO-kjedesegmenter brukes i utgangspunktet ikke i dampgjennomtrengelige TPE-er. Vanligvis brukes en blanding av forskjellige myke segmenter for å balansere de fysiske egenskapene: PEO er for eksempel mer hydrofilt, mens PTMG har utmerkede mekaniske egenskaper og ikke sveller like mye som førstnevnte. Å øke CH2/O2-forholdet reduserer kompatibiliteten mellom de myke og harde segmentene.

Molekylvekten til de hydrofile kjedesegmentene er innenfor samme størrelsesorden som andre polyeterbaserte TPE-er, dvs. (600–4000 g/mol).

TPE-er syntetisert fra PEO har den høyeste permeabiliteten, nær den til kjente hydrofile materialer som cellulose og polyvinylalkohol. En ulempe med å bruke PEO er at filmoverflaten er for klebrig.

I følge absorpsjon-diffusjonsmodellen er damppermeabilitet en funksjon av mengden permeat og hastigheten på diffusjonsbevegelsen.

Vannabsorpsjon er sterkt korrelert med innholdet av PEO i den myke delen og også med molekylvekten til den myke delen. Å øke molekylvekten til det myke segmentet samtidig som vannabsorpsjonen forbedres, antas å være relatert til graden av separasjon mellom de myke og harde segmentene. Myke segmenter med lav molekylvekt resulterer vanligvis i filmer med sterke fysiske egenskaper. De myke segmentene med høyere molekylvekt danner mer uttalte PEO-mikroregioner, men de harde segmentene er svakere og i stand til å absorbere store mengder vann.

Økningen i vannopptak viser vanligvis en eksponentiell økning, noe som kan forklares med fysisk tverrbinding. Disse tverrbindingene gir svellingsgrensene for den hydrofile mikroregionen. Ved lavt PEO-innhold bindes det absorberte vannet til PEO-kjedesegmentene; over et visst PEO-innhold øker fritt vann.

Hard seksjon

Smeltepunktet for dampgjennomtrengelige TPE-filmer bestemmes hovedsakelig av typen harde seksjon. Perioden med høy smeltetemperatur ses i høytemperaturprosesser for å gi termisk stabilitet, for eksempel laminering, vanntettingsstoffer, lamineringsfilmer. PA12 har 12 karbonatomer på sin repeterende enhet. De fleste harde TPU-segmenter har et smeltepunkt på 175 °C eller lavere, mens noen TPE-er av polyestertype har et smeltepunkt på opptil 200 °C. En rekke viktige fysiske egenskaper som strekkfasthet og slitestyrke bestemmes også i stor grad av det harde segmentet, for eksempel kombinasjonen av. For eksempel er filmer som kombinerer PA12 og harde TPU-seksjoner som inneholder nitrogen vanligvis sterkere.

Filmproduksjon

De vanligste teknologiene som brukes for tiden for å produsere pustende filmer er løsningsstøping og smelteekstrudering.

Den termoplastiske naturen til TPE-filmer gjør at de kan støpes i løsning med egnede løsemidler. Selv om TPU-er ofte lages med MEK eller andre løsninger, er det fortsatt et tema å finne riktig løsemiddel for PEBA og PEE.

Hydrofile TPU-er kan for eksempel oppnås ved støping av viskøse løsninger. Etter fordampning av løsningsmidlet kan tette membraner oppnås. Løsningsavsetning i porøse membraner uten løsemidler kan også oppnås ved kontrollert faseseparasjon. Løsningsprosessen er vanligvis dyrere enn ekstruderingsprosessen.

Smelteekstrudering er den beste filmdannelsesprosessen.

Med unntak av de svært myke kvalitetene, er de fleste hydrofile TPE-er egnet for ekstrudering.

Tørking avTPE materialeer kritisk, ettersom materialet har en tendens til å absorbere fuktighet fra omgivelsene, og høyere fuktighetsinnhold kan føre til ujevne filmoverflater. Filmen kan formes direkte fra smelten gjennom dysehodet eller blåses gjennom en rundform.

Mengden og hastigheten på smelten som passerer gjennom dysehodet bestemmer filmens endelige tykkelse, og TPE-en må ha tilstrekkelig smeltestyrke for å opprettholde trekkraften. Krystallisering kan forekomme på slutten av trekkraften for å redusere ujevnhet i trekkraftorientering og fysiske egenskaper.

Blåst film (Blownfilm) er den desidert laveste og mest effektive måten.

På grunn av selve TPE-materialets natur kreves det spesialutstyr. Sklisikringsmidler eller antiheftmidler tilsettes ofte i harpiksen for å lette bearbeidingen, spesielt når det gjelder tynnere filmer.

Tilsetningsstoffer har noen ganger en negativ innvirkning på dampgjennomtrengelighet, ettersom de virker på det viktigste fuktighetsabsorberende grensesnittet på filmoverflaten. Blåste filmer har vanligvis en fordel fremfor ekstruderte filmer ved at de gir bedre kontroll over dampgjennomgangsegenskapene. Noen ganger kan en blanding av flere TPE-materialer brukes til å justere filmegenskapene for å møte behovene til en bestemt applikasjon.