TPE Thermoplastische Elastomere

Thermoplastische Elastomere sind eine in den letzten Jahren stark weiterentwickelte Kunststoffklasse.

Kunststoffe mit gummiähnlichen Eigenschaften, aber thermoplastischer Verarbeitbarkeit.

Es existiert eine Vielzahl von TPE, die sich sowohl in ihrem polymeren Aufbau als auch in ihren Eigenschaften deutlich unterscheiden. Ihnen gemeinsam ist der grundsätzliche Aufbau in Form von Blockpolymeren, bei denen das Elastomersegmente mit dem Grundpolymer copolymerisieren. Bei vielen TPE-Klassen ist der Anteil der Elastomerketten im Gesamtpolymer in weiten Grenzen variierbar und dadurch Einstellungen von sehr steif bis nahezu gelartig möglich.

TPE haben viele weichgemachte Thermoplaste weitgehend verdrängt, beispielsweise weichgemachtes Polyamid. Bei weichgemachten Thermoplasten blutet der Weichmacher, der nur beigemischt, aber nicht in das Polymer eingebunden ist, mit der Zeit aus, verliert dabei erstens zunehmend seine Wirkung und bildet zweitens eine schmierige Schicht auf der Oberfläche, die beispielsweise Verklebungen oder Drucke verhindert und sogar ursprünglich gut haftende Verklebungen wieder löst. Ein heute noch wichtiger Kunststoff, dessen elastische Eigenschaften auf Weichmachern beruht, ist Weich-PVC. Derartige Effekte treten bei TPE nicht auf. Die elastomeren Eigenschaften sind dauerhaft. 

Man unterscheidet heute die Hauptgruppen von TPE:

  • TPE-U: Weich-Polyurethane; weit verbreiteter Einsatz z.B. in Schuhbauteilen
  • TPE-S: Styrol-Blockcopolymere
  • TPE-E: Thermoplastische Polyester-Elastomere, Elastomere mit guten mechanischen Eigenschaften und sehr guter Käleflexinilität
  • TPE-O: TPE auf Olefinbasis (PP, EPDM)
  • TPE-A: auch "PEBA"=Polyether-Block-Amid. Copolymerisate auf Basis von PA6, PA11, PA12. Vorzügliche mechanische Eigenschaften und Kälteflexibilität.

TPE haben überwiegend unpolare Eigenschaften und eine geringe Oberflächenenergie. Vor der Verklebung oder Bedruckung müssen sie Überwiegend mechanisch aufgeraut und mit nasschemischen Primern aktiviert werden.Eine vorteilhafte Alternative ist die Plasmaaktivierung im Sauerstoffplasma. Im gleichen Arbeitsschritt wird auch die Oberfläche gereinigt, insbesondere von Trennmitteln und bei entsprechend intensiver Behandlung die Oberfläche plasmageätzt, was das chemische Aufrauen ersetzt.

Ein besondere großes Anwendungsgebiet für TPE sind Hart-Weich-Verbindungen, bei denen TPE an Einlegeteile aus harten Thermoplasten angespritzt werden oder umgekehrt. Die Haftverbindung der Einlegeteile kann erheblich verbessert werden, wenn sie durch Plasmareinigung und/oder Plasmaaktivierung vorbehandelt wurden.

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