1. Výběr vhodné základní pryskyřice
Aplikace TPEE (termoplastický polyesterový elastomer): TPEE má vysokou tepelnou odolnost, s bodem tání typicky v rozmezí 150 až 200 stupňů. V aplikacích, kde je kritickým požadavkem vysoká tepelná odolnost, lze TPEE považovat za základní pryskyřici nebo lze její podíl ve směsném materiálu zvýšit. Například pro součásti umístěné v blízkosti automobilových motorů-jako jsou hnací řemeny a těsnění-, které používají materiály TPE na bázi TPEE, které jim umožňují lépe odolávat vysokým teplotám generovaným motorem.
Výběr TPV (Termoplastický vulkanizát): Materiály TPV také vykazují dobrou tepelnou odolnost, obecně jsou schopné odolat vysokým teplotám v rozmezí od 130 stupňů do 150 stupňů. TPV se vyrábí procesem známým jako dynamická vulkanizace, kde je kaučuková fáze vysoce dispergována v kontinuální plastové matrici; tato jedinečná struktura dodává materiálu vynikající tepelnou odolnost. Pro aplikace vyžadující stabilní výkon při zvýšených teplotách-jako jsou automobilové hadice chladičů-slouží TPV jako vynikající volba.
2. Začlenění tepelně-aditiv odolných vůči teplu
Přidání antioxidantů: Antioxidanty slouží k prevenci nebo zpomalení oxidačních reakcí v materiálech TPE při vysokých teplotách, čímž zvyšují jejich tepelnou odolnost. Mezi běžné příklady patří bráněné fenolové antioxidanty a fosfitové antioxidanty. Například bráněné fenolové antioxidanty mohou vychytávat volné radikály, čímž zabraňují degradaci materiálů TPE způsobené oxidací během zpracování i konečného -použití. Typicky se antioxidanty přidávají v koncentraci přibližně 0,1 % až 1 %; přesné dávkování by mělo být stanoveno na základě specifického typu materiálu TPE a jeho skutečného provozního prostředí.
Použití tepelných stabilizátorů: Tepelné stabilizátory slouží k inhibici reakcí tepelného rozkladu v TPE materiálech při vysokých teplotách. U materiálů TPE obsahujících halogen--, jako jsou materiály na bázi chlorovaného polyetylenu (CPE)-, může přidání tepelných stabilizátorů kovového mýdla (např. stearát vápenatý, stearát zinečnatý) účinně zlepšit tepelnou odolnost. Tyto tepelné stabilizátory reagují s chlorovodíkem vznikajícím během rozkladu, čímž mu brání v katalyzování další degradace materiálu.
3. Optimalizace míchacích systémů
Míchání s polymery odolnými vůči teplu-: Míchání materiálů TPE s polymery, které mají vynikající tepelnou odolnost, je účinnou metodou pro zvýšení tepelné stability. TPE lze například míchat s vysoce výkonnými polymery, jako je polyimid (PI) nebo polyfenylenoxid (PPO). PI vykazuje výjimečnou vysokou-teplotní odolnost s dlouhodobou- provozní teplotou přesahující 260 stupňů, zatímco PPO má také relativně vysokou teplotu tepelné deformace, obvykle kolem 190 stupňů. Mícháním lze tepelně-odolnost těchto polymerů předat materiálu TPE; je však třeba věnovat pečlivou pozornost kompatibilitě mezi smíchanými složkami a ke zlepšení této kompatibility jsou obvykle vyžadovány kompatibilizéry.
Úprava výplňového systému: Rozumné přidávání anorganických plniv může také zvýšit tepelnou odolnost materiálů TPE. Příklady zahrnují přídavek skleněných vláken, slídového prášku nebo mastkového prášku. Skleněná vlákna, známá svou vysokou pevností a tepelnou odolností, tvoří po přidání v matrici TPE vyztužující síť, čímž zlepšují tepelnou stabilitu a mechanické vlastnosti materiálu. Obecně platí, že začlenění skleněných vláken v koncentraci přibližně 10 % až 30 % může významně zvýšit tepelnou odolnost TPE; to však může současně vést ke snížení pružnosti materiálu, což vyžaduje vyvážení na základě specifických požadavků aplikace.
4. Zlepšení zpracovatelských technik
Zvýšení teploty a tlaku při zpracování: Během zpracování materiálů TPE může vhodné zvýšení teploty a tlaku při zpracování vyvolat větší pravidelnost a kompaktnost v molekulárních řetězcích materiálu, čímž se zvýší jeho tepelná odolnost. Například při procesech vstřikování usnadňuje zvýšení vstřikovací teploty a přídržného tlaku lepší vyplnění dutiny formy materiálem TPE a podporuje lepší uspořádání molekulárních řetězců za podmínek vysoké-teploty a vysokého-tlaku. Je však důležité poznamenat, že teploty a tlaky zpracování nesmí být nastaveny příliš vysoko, protože by to mohlo vést k degradaci materiálu nebo ke zhoršení výkonu.
Implementace úprav po{0}}zpracování: Vystavením lisovaných produktů TPE po -zpracování po zpracování-jako je žíhání- lze dále zlepšit jejich vlastnosti. Žíhání zahrnuje zahřátí produktu na teplotu vyšší, než je jeho zamýšlená provozní teplota, ale nižší než jeho bod tání, udržování této teploty po určitou dobu a následné pomalé ochlazení. Tento proces slouží ke zmírnění vnitřního zbytkového napětí v produktu, což umožňuje molekulárním řetězcům relaxovat a stát se uspořádanějšími, čímž se zvyšuje jak tepelná odolnost materiálu, tak rozměrová stabilita. Například u určitých přesných součástí TPE může žíhání účinně zvýšit jejich výkon v prostředí s vysokou teplotou-.