Was ist ein thermoplastisches Elastomer?
Thermoplastische Elastomere sind polymere Werkstoffe, die bei Raumtemperatur die Elastizität von Gummi aufweisen und bei hohen Temperaturen fließfähig sind. Wie Thermoplaste können sie durch Erhitzen frei geformt werden. Aufgrund dieser Eigenschaften werden Elastomere als Zwischenprodukt zwischen synthetischem Kautschuk und Thermoplasten angesehen. Die Elastizität von Elastomeren ist darauf zurückzuführen, dass sich die Hauptketten der Polymere untereinander vernetzen, wodurch eine Kraft entsteht, die versucht, in den ursprünglichen Zustand zurückzukehren. Im Vergleich zu synthetischen Kautschuken werden sie aufgrund ihrer besseren Formbarkeit und Wiederverwendbarkeit in verschiedenen Bereichen eingesetzt.
Anwendungen von thermoplastischen Elastomeren
Thermoplastische Elastomere werden aufgrund ihrer hervorragenden Formbarkeit und Elastizität in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Sie werden nicht nur in Haushaltsprodukten wie Handyhüllen und Küchenutensilien verwendet, sondern auch in Automobilteilen, Elektrowerkzeugen und anderen Produkten, bei denen Abriebfestigkeit und Elastizität gefragt sind. Auch die Tatsache, dass sie leicht sind und sich leicht einfärben lassen, ist einer der Gründe, warum sie in verschiedenen Anwendungen weit verbreitet sind. Thermoplastische Elastomere werden auch in Gummihandschuhen verwendet, da sie keine allergenen Stoffe enthalten, die in Natur- und Synthesekautschuken vorkommen.
Eigenschaften von thermoplastischen Elastomeren
In diesem Abschnitt werden die Grundlagen und die wichtigsten Materialien beschrieben, aus denen sich die Elastizität der thermoplastischen Elastomere entwickelt. Elastomere sind Polymere und haben daher lange Hauptketten. Diese langen Moleküle sind in harte und weiche Segmente unterteilt, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften haben. Die harten Segmente vernetzen sich und bilden bei Abkühlung auf Raumtemperatur eine Netzwerkstruktur. Die weichen Segmente hingegen können sich frei bewegen und entwickeln dadurch Elastizität. Umgekehrt werden bei Erwärmung die Vernetzungen zwischen den harten Segmenten aufgebrochen und das Elastomer wird flüssig.
Beispiele für thermoplastische Elastomere werden im Folgenden vorgestellt. Zu den häufig verwendeten Elastomeren gehören Styrolkunststoffe, Urethane, Ester, Amide und Olefine. Bei den Styrolen beispielsweise besteht der Hartsegmentteil aus Polystyrol und der Weichsegmentteil aus Polybutadien. Sie werden in bekannten Produkten verwendet, da sie leicht sind und sich ähnlich wie Naturkautschuk anfühlen. Andere Olefine werden aufgrund ihrer ausgezeichneten Witterungs- und Hitzebeständigkeit in Automobilteilen verwendet. Da die Eigenschaften je nach verwendetem Polymer sehr unterschiedlich sind, müssen die Moleküle je nach Anwendung entwickelt werden.