Los elastómeros termoplásticos presentan diversas estructuras posibles, siendo la más fundamental la necesidad de tener al menos dos fases poliméricas mutuamente dispersas. A temperatura de uso normal, una fase es un fluido (su temperatura es superior a su temperatura de transición vítrea, Tg) y la otra fase es un sólido (su temperatura es inferior o igual a su Tg), existiendo interacción entre ambas. Es decir, un material polimérico que muestra la elasticidad del caucho a temperatura ambiente y puede plastificarse y moldearse a alta temperatura, posee propiedades mecánicas y un rendimiento similares al caucho, y puede procesarse y reciclarse como plásticos termoplásticos. Establece una conexión entre el plástico y el caucho. Por lo tanto, los elastómeros termoplásticos permiten procesar productos de caucho con la misma rapidez, eficacia y economía que los plásticos termoplásticos. En términos de procesamiento, son un plástico; en términos de propiedades, son un caucho. Los elastómeros termoplásticos poseen muchas características superiores a los cauchos termoestables. Actualmente, no existe un nombre unificado para los elastómeros termoplásticos. Es habitual utilizar las abreviaturas inglesas TPR para representar caucho termoplástico y TPE para representar elastómero termoplástico. Ambas se utilizan en materiales y libros relevantes. Para mayor uniformidad, se denominan TPE o elastómero termoplástico.

Actualmente, el copolímero termoplástico de bloque de estireno-butadieno se denomina SBS (copolímero de bloque de estireno-butadieno-estireno) en China, el copolímero termoplástico de bloque de isopreno-estireno se denomina SIS (copolímero de bloque de estireno-isopreno) y el SBS saturado se denomina SEBS (abreviatura de copolímero de bloque de estireno-etileno-butileno-estireno). Otros tipos de elastómeros termoplásticos se identifican por el nombre del producto del fabricante. En mi país, también se utiliza el código SBS para representar el copolímero termoplástico de bloque de estireno-butadieno-estireno, comúnmente llamado caucho termoplástico de estireno-butadieno.

El elastómero es un elastómero termoplástico sintético con propiedades únicas y una amplia gama de usos. Su excelente aplicabilidad se debe a la ajustabilidad y controlabilidad de su estructura molecular especial, que presenta las siguientes excelentes propiedades: □Excelentes propiedades físicas: Buena textura, tacto suave, fácil de colorear, tono de color uniforme y estabilidad; Propiedades físicas ajustables que ofrecen una amplia gama de diseños de productos; Propiedades mecánicas comparables a las del caucho vulcanizado, pero sin necesidad de reticulación por vulcanización; Amplio rango de dureza, ajustable desde SHORE-A 0 grados hasta SHORE-D 70 grados; Excelente resistencia a la tracción, con una resistencia a la tracción extremadamente alta de hasta más de diez MPa, y un alargamiento de rotura extremadamente alto de hasta más de diez veces; Resistencia a temperaturas a largo plazo que puede superar los 70 °C, buen rendimiento en entornos de baja temperatura y buena flexibilidad a -60 °C; Buen aislamiento eléctrico y resistencia a la tensión. Presenta un excelente rendimiento antideslizante, resistencia al desgaste y resistencia a la intemperie. Tiene excelentes propiedades químicas y es resistente a productos químicos generales (agua, ácidos, álcalis, disolventes alcohólicos). Puede procesarse en disolventes y puede sumergirse en disolventes o aceites por un corto período de tiempo. No es tóxico. Tiene buena resistencia a la radiación ultravioleta y la oxidación, y puede usarse en exteriores. Tiene buenas propiedades de adhesión y puede adherirse directa y firmemente a la superficie de cuero genuino, cuero sintético o cuero artificial seleccionando la tecnología adhesiva adecuada. □Ventajas de producción y procesamiento: Tiene las características del caucho vulcanizado tradicional sin vulcanización, ahorrando materias primas auxiliares como vulcanizadores y aceleradores; es adecuado para diversos procesos como moldeo por inyección, fundición a presión, termofusible y recubrimiento por disolución; los materiales de los bordes, los materiales residuales y los materiales de desecho pueden reciclarse y reutilizarse completamente sin afectar el rendimiento, lo que reduce el desperdicio; simplifica la tecnología de procesamiento, ahorra consumo de energía y recursos de equipo, acorta el ciclo de procesamiento, reduce los costos de producción y mejora la eficiencia del trabajo; el equipo y el proceso de procesamiento son simples, ahorrando espacio de producción y reduciendo la tasa de productos no calificados. El producto no es tóxico, no tiene olores irritantes y no daña el medio ambiente, los equipos ni al personal. El material se puede reutilizar repetidamente y los residuos de los bordes se pueden reciclar. Se puede decir que no se generan residuos en la producción. Se utilizan menos auxiliares de procesamiento y compuestos, lo que permite ahorrar costos en el control de calidad y las pruebas del producto. El producto tiene una alta precisión dimensional y un control de calidad más sencillo. El material tiene una gravedad específica baja y es ajustable. Se puede mezclar directamente con diversos plásticos como PP y ABS para crear aleaciones plásticas especiales. Los elastómeros tienen excelentes propiedades físicas y químicas y son fáciles de procesar. Al mismo tiempo, el producto también ofrece las ventajas ambientales de ser no tóxico, libre de contaminación y reciclable para un procesamiento secundario. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en diversos sectores industriales, como juguetes, equipos deportivos, calzado, papelería, ferretería, herramientas eléctricas, comunicaciones, productos electrónicos, envases de alimentos y bebidas, electrodomésticos, suministros de cocina, equipos médicos, automóviles, ingeniería de la construcción, alambres y cables, etc. Y lo que es más importante, es un material de alta calidad que lidera el diseño de nuevos productos y la orientación al mercado. Su textura suave, propiedades físicas ajustables, dureza, idoneidad para una variedad de técnicas de procesamiento y ventajas de protección ambiental brindan un gran espacio para que los diseñadores de productos jueguen, lo que sin duda le brinda una gran ayuda para innovar productos, aumentar el valor y liderar las tendencias del mercado.

Los elastómeros termoplásticos poseen las propiedades físicas y mecánicas del caucho vulcanizado y las propiedades de procesamiento de los plásticos blandos. Al no requerir curado en caliente como el caucho, se pueden transformar fácilmente en productos finales especiales utilizando maquinaria sencilla para el procesamiento de plásticos. Esta característica acorta el proceso de producción de la industria del caucho a una cuarta parte, ahorra entre un 25 % y un 40 % en el consumo de energía y mejora la eficiencia entre 10 y 20 veces, lo que puede considerarse una nueva revolución tecnológica en materiales y procesos de la industria del caucho. Los elastómeros termoplásticos son un nuevo tipo de material polimérico entre el caucho y la resina. No solo pueden sustituir parte del caucho, sino también modificar el plástico. La combinación de propiedades y la amplia gama de características de caucho y plástico de los elastómeros termoplásticos los hace ampliamente utilizados en la industria del caucho para la fabricación de productos cotidianos como zapatos y cintas de caucho, así como de diversos productos industriales como mangueras, cintas, tiras, láminas de caucho, piezas de caucho y adhesivos. Al mismo tiempo, los elastómeros termoplásticos también pueden reemplazar al caucho y usarse en grandes cantidades en la modificación de resinas termoplásticas generales como PVC, PE, PP, PS e incluso plásticos de ingeniería como PU, PA y CA, lo que ha traído una nueva situación a la industria del plástico.Tipos y características de rendimiento

Los elastómeros termoplásticos (TPE) se pueden clasificar en dos tipos: TPE de uso general y TPE de ingeniería. Actualmente, se han desarrollado en más de 30 variedades en 10 categorías. Desde el descubrimiento del TPE de poliuretano por Bayer en Alemania en 1938, el desarrollo del TPE de polímero en bloque de estireno-butadieno-estireno por Phillips y Shell en Estados Unidos en 1963 y 1965, y la producción en masa de TPE de olefina en Estados Unidos, Europa y Japón en la década de 1970, la tecnología se ha innovado continuamente y han surgido nuevas variedades de TPE, conformando un vasto sistema de TPE actual que ha impulsado significativamente la integración de las industrias del caucho y del plástico. Los TPE producidos industrialmente en el mundo incluyen: estireno (SBS, SIS, SEBS, SEPS), olefinas (TP0, TPV), dienos (TPB, TPI), cloruro de vinilo (TPVC, TCPE), uretano (TPU), ésteres (TPEE), amidas (TPAE), flúor orgánico (TPF), siliconas y etilenos, etc., cubriendo casi todas las áreas del caucho sintético y las resinas sintéticas. Están formados por la fase de resina que forma el segmento duro y la fase de caucho que forma el segmento blando en la cadena principal, que se combinan firmemente entre sí. Los métodos de fabricación de TPE se pueden dividir aproximadamente en dos tipos: polimerización química y mezcla mecánica. El primero aparece solo en forma de polímero y se divide en copolimerización de la cadena principal, copolimerización por injerto y polimerización iónica. Este último es principalmente una mezcla de caucho y resina, entre los cuales también hay caucho vulcanizado dinámico (TPE-TPV) y polímero de red interpenetrante (TPE-IPN) que aparecen en la vulcanización de reticulación. En la actualidad, el TPE se ha desarrollado rápidamente en todo el mundo con TPS y TPO como el centro, y la producción y el consumo de los dos han representado alrededor del 80% de todo el TPE. El TPE de dieno y el TPE de cloruro de vinilo también se han convertido en variedades importantes de TPE general. Otros como TPU, TPEE, TPAE, TPF, etc. han recurrido a la ingeniería. Actualmente en el mercado comercial mundial, el precio del TPS, TPO y TPVC de uso general por tonelada es de aproximadamente US$500 a US$1,400; mientras que el TPU, TPEE, TPAE y otros TPE resistentes al calor, al aceite, de alta resistencia y altamente resistentes al desgaste son de aproximadamente el 50% al doble que los de uso general; Los TPE de alto rendimiento incluso cuestan entre 20.000 y 30.000 dólares por tonelada.

Las ventajas del TPE se reflejan principalmente en los siguientes aspectos: (1) Puede ser procesado por máquinas de moldeo de termoplásticos generales, como moldeo por inyección, moldeo por extrusión, moldeo por soplado, moldeo por compresión, moldeo por transferencia, etc.; (2) Puede ser vulcanizado por máquinas de moldeo por inyección de caucho, y el tiempo puede acortarse de los 20 minutos originales a menos de 1 minuto; (3) Puede ser moldeado y vulcanizado por extrusoras, con rápida velocidad de extrusión y corto tiempo de vulcanización; (4) Los residuos generados durante el proceso de producción (rebabas escapadas, caucho de desecho extruido) y los residuos finales pueden devolverse directamente para su reutilización: (5) Los productos de TPE usados se pueden reciclar y reutilizar simplemente, lo que reduce la contaminación ambiental y amplía la fuente de reciclaje de recursos; (6) No se requiere vulcanización, ahorrando energía. Si tomamos como ejemplo el consumo energético en la producción de mangueras de alta presión, el caucho tiene un consumo de 188 MJ/kg y el TPE de 144 MJ/kg, lo que permite ahorrar más del 25 % de energía. (7) Su fuerte autorreforzamiento y su fórmula simplificada reducen considerablemente la influencia de los compuestos en los polímeros y facilitan el control de la calidad. (8) Esto ha abierto nuevas vías para la industria del caucho y ampliado las áreas de aplicación de los productos de caucho. La desventaja es que el TPE no es tan resistente al calor como el caucho, y sus propiedades físicas disminuyen significativamente con el aumento de la temperatura, por lo que su ámbito de aplicación es limitado. Al mismo tiempo, su deformación por compresión, resiliencia y durabilidad son relativamente bajas en comparación con el caucho, y su precio suele ser superior al de cauchos similares. Sin embargo, en general, las ventajas del TPE siguen siendo muy destacadas, mientras que sus desventajas se mejoran constantemente. Como nueva materia prima de caucho, ahorradora de energía y respetuosa con el medio ambiente, sus perspectivas de desarrollo son muy prometedoras.