1 คุณสมบัติทางกล
ด้วยการปรับอัตราส่วนระหว่างส่วนที่อ่อนและส่วนที่แข็ง ความแข็งของโพลีอีเทอร์-เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในช่วงกว้าง (Shore D 32–82) ความยืดหยุ่นและความแข็งแรงตกอยู่ระหว่างยางกับพลาสติก เมื่อเปรียบเทียบกับเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ (TPE) อื่นๆ โพลีอีเทอร์-เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์มีโมดูลัสที่สูงกว่าภายใต้-สภาวะความเครียดต่ำมากกว่า TPE อื่นๆ ที่มีความแข็งเท่ากัน เมื่อโมดูลัสเป็นพารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญ การใช้โพลีอีเทอร์-เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์จะช่วยลดพื้นที่หน้าตัด-ของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป จึงเป็นการลดการใช้วัสดุให้เหลือน้อยที่สุด
อีลาสโตเมอร์โพลีอีเทอร์-มีความต้านทานแรงดึงสูงเป็นพิเศษ เมื่อเปรียบเทียบกับเทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน (TPU) โพลีอีเทอร์-เอสเตอร์อีลาสโตเมอร์มีโมดูลัสแรงอัดและแรงดึงสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ ด้วยเหตุนี้ เมื่อสร้างส่วนประกอบที่เหมือนกันโดยใช้โพลีอีเทอร์-อีลาสโตเมอร์เอสเทอร์และ TPU ที่มีความแข็งเท่ากัน องค์ประกอบแรกจึงสามารถทนต่อน้ำหนักที่หนักกว่าได้ ที่อุณหภูมิสูงกว่าสภาพแวดล้อม โพลีอีเทอร์อีลาสโตเมอร์-เอสเตอร์จะรักษาโมดูลัสแรงดัดงอสูง แต่-ต่างจาก TPU- ซึ่งจะไม่แข็งตัวมากเกินไปที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งช่วยให้-เหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับการผลิตคานคานยื่นหรือส่วนประกอบ{10}}แบริ่งแรงบิด และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับ-สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง โพลีอีเทอร์-เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์แสดงให้เห็น-ความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำได้ดีเยี่ยม ความต้านทานแรงกระแทกแบบมีรอยบากที่อุณหภูมิต่ำนั้นเหนือกว่า TPE อื่นๆ ในขณะที่ความต้านทานการเสียดสีก็เทียบได้กับ TPU ภายใต้สภาวะความเครียดต่ำ-โพลีอีเทอร์อีลาสโตเมอร์-เอสเตอร์มีความทนทานต่อความล้าที่เหนือกว่าและสูญเสียฮิสเทรีซีสน้อยที่สุด คุณลักษณะนี้เมื่อรวมกับความยืดหยุ่นสูง ทำให้วัสดุเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการโหลดแบบวนซ้ำๆ เช่น เกียร์ ลูกกลิ้ง ข้อต่อแบบยืดหยุ่น และสายพาน
2 คุณสมบัติทางความร้อน
เว้นแต่จะถูกทำให้เสถียรด้วยสารต้านอนุมูลอิสระ โพลีเอเทอร์-เอสเทอร์เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์จะเกิดการย่อยสลายอย่างรวดเร็วภายใต้สภาวะต่างๆ- รวมถึงการสัมผัสกับละอองน้ำ โอโซน และสภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศภายนอก การย่อยสลายนี้ส่งผลให้ความหนืดและน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ลดลง การยืดตัวของวัสดุลดลงเมื่อขาด และอัตราการคืนตัวของความยืดหยุ่นในทันทีลดลง ปฏิกิริยาการย่อยสลายในโพลีอีเทอร์-เอสเทอร์นี้เกิดขึ้นผ่านกลไกอนุมูลอิสระ- ซึ่งน่าจะเริ่มต้นจากการโจมตีแบบออกซิเดชันบนอะตอมของคาร์บอนที่อยู่ติดกับอะตอมของออกซิเจนอีเทอร์ภายในแกนหลักของโพลีเมอร์ ในระหว่างการตัดลูกโซ่ จะเกิดฟอร์มาลดีไฮด์ขึ้น ฟอร์มาลดีไฮด์นี้จะถูกออกซิไดซ์เป็นกรดฟอร์มิกในเวลาต่อมา ซึ่งจะเร่งปฏิกิริยาการแตกตัวของลูกโซ่ต่อไป เพื่อเพิ่มความต้านทานของโพลีเอเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์ต่อการย่อยสลายแบบออกซิเดชัน ควรใช้วิธีการทำให้เสถียรที่เหมาะสม ระบบเพิ่มความคงตัวที่เพิ่มเข้าไปควรประกอบด้วยสารกำจัดอนุมูลอิสระ สารสลายเปอร์ออกไซด์ และสารกำจัดฟอร์มาลดีไฮด์
โพลีเอเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม โดยทั่วไปยิ่งมีความแข็งมากเท่าไรก็ยิ่งต้านทานความร้อนได้ดีขึ้นเท่านั้น รายงานวรรณกรรมระบุว่าเมื่อถูกให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 10 ชั่วโมงที่ 110 องศา และ 140 องศา ยางโพลีเอเทอร์เอสเทอร์จะแทบไม่สูญเสียน้ำหนักเลย แม้หลังจากให้ความร้อนเป็นเวลา 10 ชั่วโมงที่ 160 องศา และ 180 องศา น้ำหนักที่ลดลงก็ยังคงอยู่เพียงเล็กน้อย-เพียง 0.05% และ 0.1% ตามลำดับ เส้นโค้งการสูญเสียน้ำหนักของความร้อนแบบไอโซเทอร์มอลเผยให้เห็นว่าโพลีอีเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์เริ่มลดน้ำหนักที่ 250 องศา ถึงน้ำหนักที่ลดลงสะสม 5% x 300 องศา โดยน้ำหนักที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเกิดขึ้นเกิน 400 องศา ด้วยเหตุนี้ โพลีเอเทอร์อีลาสโตเมอร์จึงมีอุณหภูมิการใช้งานสูงสุดที่สูงมาก-และมีขีดจำกัดที่สูงกว่าสำหรับ-การสัมผัสในระยะสั้น- และสามารถทนต่ออุณหภูมิการอบสี- (150–160 องศา ) ที่มักพบในสายการผลิตยานยนต์ นอกจากนี้ ยังแสดงการสูญเสียคุณสมบัติทางกลน้อยที่สุดทั้งในอุณหภูมิสุดขั้วสูงและต่ำ เมื่อใช้ที่อุณหภูมิเกิน 120 องศา ความต้านทานแรงดึงของโพลีเอเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์จะเหนือกว่าเทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน (TPU) อย่างมีนัยสำคัญ
นอกจากนี้ โพลีเอเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์ยังแสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม-ที่อุณหภูมิต่ำ จุดเปราะของมันอยู่ต่ำกว่า -70 องศา ; ยิ่งมีความแข็งต่ำ ความต้านทานต่อความเย็นก็จะยิ่งมากขึ้น ทำให้โพลีเอเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์ส่วนใหญ่สามารถนำไปใช้งานได้อย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลานานที่อุณหภูมิต่ำถึง -40 องศา เนื่องจากประสิทธิภาพที่สมดุลที่แสดงโดยโพลีเอเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์ในช่วงอุณหภูมิสูงและต่ำ จึงมีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้างเป็นพิเศษ ซึ่งสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในช่วง -70 องศาถึง 200 องศา
3. ความต้านทานต่อสารเคมี
โพลีอีเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์มีความทนทานต่อน้ำมันดีเยี่ยม และที่อุณหภูมิห้อง ก็สามารถทนต่อตัวกลางเคมีเหลวที่มีขั้วส่วนใหญ่ได้ (เช่น กรด เบส เอมีน และสารประกอบไกลคอล) อย่างไรก็ตาม พวกมันไวต่อผลกระทบของไฮโดรคาร์บอนที่มีฮาโลเจน (ยกเว้นฟรีออน) และสารประกอบฟีนอล โดยทั่วไปความต้านทานต่อสารเคมีจะดีขึ้นตามสัดส่วนโดยตรงกับความแข็งที่เพิ่มขึ้น อีลาสโตเมอร์โพลีเอเทอร์มีความทนทานต่อการบวมและการซึมผ่านเมื่อสัมผัสกับตัวทำละลายอินทรีย์ เชื้อเพลิง และก๊าซส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความสามารถในการซึมผ่านของเชื้อเพลิงเป็นเพียงหนึ่งใน-ในสามถึงหนึ่ง-สาม-ของยางต้านทานน้ำมันทั่วไป- เช่น นีโอพรีน โพลิเอทิลีนที่มีคลอโรซัลโฟเนต และยางไนไตรล์ อย่างไรก็ตาม โพลีเอเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์มีความต้านทานต่อน้ำร้อนค่อนข้างต่ำ การเติมสารเพิ่มความคงตัวโพลีคาร์โบไดอิไมด์สามารถเพิ่มความต้านทานไฮโดรไลซิสได้อย่างมีนัยสำคัญ มีรายงานว่าการนำ PEN หรือ PCT เข้าไปในส่วนที่แข็งของ PBT ภายในสายโซ่โมเลกุลของโพลีอีเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์จะทำให้ได้วัสดุที่ทนทานต่อน้ำและความร้อนได้ดีกว่า
4. ความต้านทานต่อสภาพอากาศและความต้านทานต่อความชรา
อีลาสโตเมอร์โพลีอีเทอร์แสดงให้เห็นถึงความเสถียรทางเคมีที่ดีเยี่ยมภายใต้สภาวะที่หลากหลาย รวมถึงการสัมผัสกับละอองน้ำ โอโซน และการเสื่อมสภาพของชั้นบรรยากาศภายนอก เช่นเดียวกับกรณีของ TPE ส่วนใหญ่ การย่อยสลายเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแสงอัลตราไวโอเลต (UV) สารเติมแต่งป้องกัน-รวมถึงคาร์บอนแบล็ก เม็ดสีต่างๆ และวัสดุป้องกันอื่นๆ- สามารถนำมาใช้เพื่อลดผลกระทบนี้ได้ การใช้สารต้านอนุมูลอิสระฟีนอลและตัวดูดซับรังสียูวีประเภทเบนโซไตรอาโซล-ร่วมกันพิสูจน์ว่ามีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการป้องกันการแก่ชราที่เกิดจากรังสียูวี-
ออกซิเดชันที่เกิดจากแสงและความร้อนถือเป็นปัจจัยหลักสองประการที่ผลักดันการย่อยสลายและการเสื่อมสภาพของโพลีเอเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโคโพลีเอสเทอร์ PEG-PBT มีความต้านทานต่ำต่อทั้งความร้อนและแสง ทำให้มีความไวสูงต่อการย่อยสลาย-ออกซิเดชันจากความร้อนและภาพถ่าย-อย่างรุนแรง อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเร่งกระบวนการย่อยสลายนี้ เมื่อการเสื่อมสภาพดำเนินไปและน้ำหนักโมเลกุลลดลง การยืดตัวของวัสดุเมื่อขาดจะลดลง และอัตราการคืนตัวของความยืดหยุ่นทันทีจะลดลง
นอกจากนี้ โพลีเอเทอร์เอสเทอร์อีลาสโตเมอร์ยังมีระดับความไวต่อการไฮโดรไลซิสที่แตกต่างกันออกไป เมื่อสัมผัสกับน้ำ อีลาสโตเมอร์เหล่านี้จะเกิดปฏิกิริยา-การเชื่อมโยงข้าม ส่งผลให้มีการก่อตัวของสารคล้ายเจล-เพิ่มขึ้น ความไวโดยธรรมชาติของโคโพลีเอสเทอร์ PEG-PBT ต่อการย่อยสลายแบบไฮโดรไลติกเป็นคุณสมบัติที่ใช้ประโยชน์ได้อย่างแม่นยำเมื่อใช้เป็นโครงค้ำยันวัสดุชีวภาพสำหรับการฝังภายในร่างกายมนุษย์ ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ โคโพลีเอสเทอร์ PEG-PBT จะสลายตัวผ่านกลไกไฮโดรไลติก: โมเลกุลของน้ำโจมตีจุดเชื่อมต่อเอสเทอร์ที่อยู่ระหว่างส่วน PEG และ PBT ส่งผลให้สายโซ่โพลีเมอร์แยกตัวออก ผลลัพธ์จากการย่อยสลายประกอบด้วย PEG และแฟรกเมนต์ PBT-โมเลกุล-น้ำหนักต่ำ อัตราการย่อยสลายได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ-รวมถึงองค์ประกอบ อุณหภูมิ ระดับ pH และกิจกรรมของเอนไซม์-ที่มีปริมาณ PEG อุณหภูมิ และค่า pH ที่สูงขึ้น โดยทั่วไปแล้วจะทำให้อัตราการย่อยสลายเร็วขึ้น ด้วยการปรับสัดส่วนสัมพัทธ์ของส่วนประกอบทั้งสองอย่างแม่นยำ ทำให้สามารถปรับอัตราการย่อยสลายให้ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งานที่หลากหลายได้
5. ความยืดหยุ่นสูง
เมื่อใช้วัสดุ TPEE ในการผลิตสปริง จะทำให้ส่วนประกอบมีอายุการใช้งานยาวนานเป็นพิเศษ ความสามารถนี้ช่วยให้การดำเนินงานราบรื่นและมั่นคงในการใช้งานต่างๆ เช่น ระบบรางรถไฟ ทำให้รถไฟดำเนินการควบคุมได้-รวมถึงการออกตัว การเร่งความเร็ว ลดความเร็ว และการหยุด-ด้วยความลื่นไหลที่น่าทึ่ง ต่างจากสปริงโลหะตรงที่ไม่เป็นสนิม เสื่อมสภาพภายใต้สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ หรือเกิดการแตกหักแบบยืดหยุ่นหรือสูญเสียความยืดหยุ่น นอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุยางแล้ว ยางยังมีการนำกลับมาใช้ใหม่ได้ดีกว่าโดยยังคงความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยมไว้
6. การแปรรูปและความสามารถในการขึ้นรูป
TPEE มีความเสถียรในการหลอมเหลวที่ดีเยี่ยมและมีเทอร์โมพลาสติกที่เพียงพอ ส่งผลให้สามารถแปรรูปได้ดีเยี่ยม สามารถแปรรูปได้โดยใช้เทคนิคการแปรรูปเทอร์โมพลาสติกที่หลากหลาย เช่น การอัดขึ้นรูป การฉีดขึ้นรูป การเป่า การขึ้นรูปแบบหมุน และการหล่อหลอม ที่อัตราเฉือนต่ำ ความหนืดหลอมเหลวของ TPEE ค่อนข้างไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอัตราเฉือน อย่างไรก็ตามที่อัตราเฉือนสูง ความหนืดหลอมเหลวจะลดลงเมื่ออัตราเฉือนเพิ่มขึ้น เนื่องจากการหลอมของ TPEE มีความไวสูงต่ออุณหภูมิ-โดยมีความหนืดของการหลอมที่แตกต่างกันหลายเท่าถึงหลายสิบเท่าภายในช่วงความผันผวนของอุณหภูมิเพียง 10 องศา -อุณหภูมิจึงต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป
เพื่อให้แน่ใจว่าปริมาณความชื้นของเรซินยังคงอยู่ต่ำกว่า 0.1% จำเป็นต้อง-ทำให้วัสดุแห้งล่วงหน้าโดยใช้เครื่องเป่าลมร้อน- (ที่ 80–120 องศาเป็นเวลา 6–8 ชั่วโมง) ก่อนนำไปแปรรูป
1. การอัดขึ้นรูป
การใช้เครื่องอัดรีดพลาสติกมาตรฐาน TPEE สามารถอัดขึ้นรูปได้หลากหลายรูปแบบ เช่น แผ่น ท่อ แท่ง และลวดหุ้ม โดยทั่วไปแล้วจะใช้การออกแบบสกรูที่มีความลึก-ตามจุดประสงค์ทั่วไป โดยมีอัตราส่วนความยาว-ถึง-เส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) ที่มากกว่าหรือเท่ากับ 24:1 และอัตราส่วนการอัดที่ (2.7–4):1
2. การฉีดขึ้นรูป
เทคนิคการฉีดขึ้นรูปช่วยให้สามารถผลิตสิ่งของที่มีรูปร่างและขนาดได้หลากหลาย เครื่องฉีดสกรูแบบลูกสูบ-เป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานนี้ เนื่องจากมีการผลิตโลหะหลอมที่มีการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอสูง ความลึกของช่องสกรูควรเป็นไปตามโปรไฟล์ทีละน้อย แนะนำให้ใช้อัตราส่วนกำลังอัด 3.0–3.5 พร้อมด้วยอัตราส่วนสกรู L/D ที่ (18–24):1 โดยทั่วไปแรงดันการฉีดจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 80 ถึง 120 MPa โดยใช้ความเร็วการฉีดที่ช้า{10}}ถึง{11}}ปานกลาง
3. การเป่าขึ้นรูป
การใช้งานเป่าขึ้นรูปต้องใช้เรซินที่มีความหนืดหลอมเหลวและความแข็งแรงหลอมละลายสูง ด้วยการใช้-เทคนิคการต่อสายโซ่เคมีในระหว่างการอัดขึ้นรูปโพลีเมอร์-โดยเฉพาะโดยการผสมผสานส่วนการทำงานพิเศษเข้ากับสายโซ่โมเลกุล TPEE - จึงเป็นไปได้ที่จะผลิตเกรด TPEE ที่มีความหนืดสูง- ซึ่งสามารถตอบสนองข้อกำหนดสำหรับการเป่าขึ้นรูปส่วนประกอบพิเศษขนาดใหญ่ (เช่น ท่ออากาศเข้าของเครื่องยนต์)
4. กระบวนการขึ้นรูปอื่นๆ
TPEE ยังเหมาะสำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น การขึ้นรูปแบบหมุนและการหล่อหลอม ตัวอย่างเช่น การขึ้นรูปแบบหมุนสามารถใช้ในการผลิตสิ่งของต่างๆ เช่น ลูกกลมและยางแบบไม่มียางในขนาดเล็ก ในทางกลับกัน การหล่อหลอมมีข้อดีคือต้นทุนการประมวลผลต่ำและความเสถียรของขนาดที่ดีเยี่ยมในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
