열가소성 엘라스토머(TPE)는 고무의 탄성과 열가소성 수지의 가공 장점을 결합한 고분자 소재의 한 종류입니다. 화학 구조와 성능 특성에 따라 TPE 소재는 몇 가지 주요 유형으로 분류될 수 있습니다. 그 중 스티렌계 TPE(TPS), 올레핀계 TPE(TPO/TPV), 디엔{2}}계 TPE가 산업용으로 가장 널리 사용됩니다.
스티렌계 열가소성 엘라스토머(TPS)
TPS라고도 알려진 스티렌계 TPE는 가장 먼저 개발되고 가장 널리 생산되는 열가소성 엘라스토머 중 하나입니다. 이는 스티렌과 부타디엔 또는 이소프렌의 블록 공중합체를 기반으로 합니다. 가장 대표적인 소재는 SBS(Styrene{2}}Butadiene-Styrene)으로 기계적 성질이 SBR 고무와 매우 유사합니다.
SBS는 전통적인 고무를 대체하는 신발류에 광범위하게 사용됩니다. 또한 산업용 고무 시트, 호스, 감압성 접착제 및 아스팔트 개질에도 널리 적용됩니다. SBS-개질 아스팔트는 균열 저항성, 내마모성, 미끄럼 방지 특성 및 온도 안정성을 향상시킵니다. SBS는 상대적으로 가격이 높지만 아스팔트와의 호환성이 뛰어나 광범위한 시장 채택을 보장합니다.
SEBS 및 SEPS와 같은 수소화 등급은 내열성, 내후성 및 노화 성능을 크게 향상시킵니다. 이러한 재료는 PA 및 PC와 같은 엔지니어링 플라스틱, 의료용-재료, 투명 엘라스토머 및 내후성-폴리머 블렌드 등의 충격 보강재로 널리 사용됩니다. 그러나 기존 SBS 및 SIS 소재는 내열성이 일반적으로 80도 미만으로 제한되어 있습니다.
올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO 및 TPV)
올레핀 TPE는 주로 하드 세그먼트인 폴리프로필렌(PP)과 일반적으로 TPO로 알려진 소프트 세그먼트인 EPDM 고무로 구성됩니다. TPO는 밀도가 낮고(0.88 정도) 내후성, 내오존성, 내열성이 100도까지 우수합니다.
열가소성 가황물(TPV)의 개발은 획기적인 발전을 가져왔습니다. TPV는 완전히 가교된 고무 입자가 열가소성 매트릭스 내에 미세하게 분산되는 동적 가황을 통해 생산됩니다. 이 구조는 압축영구변형, 내유성, 내열노화성을 크게 향상시켜 TPV가 CR 고무에 필적하는 성능 수준을 달성할 수 있게 해줍니다.
TPV는 자동차 씰, 호스, 와이어 및 케이블 절연, 공기 덕트, 개스킷 및 건물 씰링 시스템에 널리 사용되며 많은 응용 분야에서 기존 고무를 대체했습니다. 현재 올레핀계 TPE 소비량 중 TPO가 약 80~85%를 차지하고, TPV가 15~20%를 차지하며 빠른 성장세를 보이고 있다.
디엔-기반 열가소성 엘라스토머
디엔{0}} 기반 TPE에는 주로 열가소성 트랜스-폴리이소프렌(TPI)과 열가소성 폴리부타디엔(TPB)이 포함됩니다. TPI는 천연 구타-페르카와 구조적으로 유사하며 높은 결정성, 우수한 기계적 강도 및 형상 기억 특성을 나타냅니다. 정형외과용 기기, 스포츠 보호 장비, 특수 필름 등에 사용됩니다.
TPB는 우수한 투명성, 내후성, 전기 절연성 및 제어된 분해성을 제공합니다. 디엔- 기반 TPE의 주요 장점은 가황 처리가 가능하여 내열성, 내유성 및 내구성-이 향상된다는 점입니다. 이는 대부분의 TPE 소재에는 부족합니다.