Bahan yang terdiri dari komponen karet yang divulkanisasi, seperti EPDM, karet nitril, dan karet butil, dalam matriks olefin termoplastik. Thermoplastic Vulcanizate (TPV) memiliki fase termoplastik yang kontinu dan fase karet yang divulkanisasi secara diskontinu. Proses vulkanisasi Thermoplastic Vulcanizate (TPV) dilakukan secara dinamis selama proses pencampuran dalam kondisi leleh, di mana vulkanisasi polimer karet terjadi pada suhu tinggi dan geseran tinggi. Sebaliknya, vulkanisasi statis karet termoset dilakukan dengan memanaskan bahan karet tanpa pencampuran, yang kemudian mengalami ikatan silang antar rantai polimer.
Salah satu produk Thermoplastic Vulcanizate (TPV) yang terkenal adalah Santoprene dari Advanced Elastomer Systems, yang terdiri dari polipropilena dan partikel EPDM yang sangat divulkanisasi. Geolast adalah Thermoplastic Vulcanizate (TPV) berbahan dasar polipropilena dan karet nitril, sedangkan Trefsin merupakan campuran polipropilena dengan karet butil yang divulkanisasi secara dinamis. Ukuran partikel EPDM dalam Santoprene sangat mempengaruhi sifat mekanisnya, di mana partikel yang lebih kecil memberikan kekuatan tarik dan daya regang yang lebih tinggi. Kepadatan ikatan silang yang lebih tinggi meningkatkan kekuatan tarik dan mengurangi deformasi plastis akibat tegangan. Santoprene dapat dikategorikan berdasarkan ukuran partikel EPDM dan tingkat kepadatan ikatan silang.
Secara umum, TPV memiliki kinerja yang berada di antara styrenic elastomer yang lebih murah dan TPU atau kopoliester yang lebih mahal. Menurut pengembangnya, Monsanto, sifat Santoprene setara dengan EPDM biasa, dengan ketahanan terhadap minyak yang sebanding dengan neoprene. Geolast memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap bahan bakar dan minyak panas dibandingkan dengan Santoprene. Grafik tegangan-regangan menunjukkan bahwa tegangan tarik menurun dengan peningkatan suhu, sementara daya regang meningkat. Tegangan tarik pada regangan tertentu meningkat dengan tingkat kekerasan yang lebih tinggi, dan sifat elastomeriknya lebih terlihat pada suhu yang lebih tinggi.
TPV berbahan dasar polipropilena dan EPDM dapat digunakan dalam rentang suhu dari 75 hingga 275°F (60 hingga 135°C) selama lebih dari 30 hari, serta hingga 302°F (150°C) dalam jangka pendek (hingga satu minggu). Sifat lainnya mencakup ketahanan terhadap kelelahan, deformasi akibat tekanan, ketahanan terhadap sobekan, serta daya lenting. Sementara itu, TPV berbahan polipropilena dan karet nitril memiliki batas suhu pelayanan dari -40°F (-40°C) hingga 257°F (125°C).
Santoprene digunakan secara luas dalam industri otomotif, seperti saluran udara, segel bodi, penutup, komponen bemper, pelapis kabel, serta selang dan gasket untuk mesin. Dalam industri peralatan rumah tangga, Santoprene digunakan untuk diafragma, pegangan, dudukan motor, peredam getaran, roda, dan rol. Di sektor konstruksi, Santoprene diterapkan pada sambungan ekspansi, segel pipa, katup irigasi, serta konektor las. Untuk aplikasi kelistrikan, Santoprene digunakan dalam jaket kabel, dudukan poros motor, penutup sakelar, dan terminal plug. Selain itu, TPV juga digunakan dalam alat kesehatan seperti kantong drainase, kemasan farmasi, serta perban luka dengan tingkat biokompatibilitas yang tinggi.
Beberapa aplikasi Santoprene yang menonjol termasuk grade yang dapat diikat dengan nilon untuk sistem induksi udara truk General Motors GMT 800, boot poros penggerak pada truk Ford F-Series yang lebih ringan dan tahan suhu tinggi dibandingkan material sebelumnya, serta lapisan penutup dan lapisan tengah dalam selang hidrolik. TPV Santoprene yang dapat diikat dengan nilon diekstrusi bersamaan dengan lapisan dalam nilon 6 yang telah dimodifikasi atau murni.
TPV berbahan polipropilena dan EPDM bersifat higroskopis, sehingga perlu dikeringkan selama minimal 3 jam pada suhu 160°F (71°C) serta dijaga dari paparan kelembaban. Kandungan air dalam resin dapat menyebabkan rongga yang mengganggu proses manufaktur dan kualitas produk akhir. Proses pengeringan ini mirip dengan yang diterapkan pada polietilena atau polipropilena.
Dalam proses pencetakan injeksi, TPV seperti Santoprene yang memiliki indeks aliran leleh rendah (0,5 hingga 30 g/10 menit) memerlukan gerbang kecil serta saluran dan sprue pendek. Sekrup plastikasi yang panjang dengan rasio L/D 24:1 atau lebih tinggi sering digunakan. Viskositas tinggi pada laju geser rendah membantu menjaga bentuk selama pendinginan. Prinsip serupa berlaku dalam proses ekstrusi, dengan rasio kompresi sekitar 3:1.
Dari segi stabilitas termal, campuran EPDM dan polipropilena dapat bertahan hingga 500°F (260°C) tetapi tidak boleh diproses di atas suhu tersebut. Suhu nyala flash TPV melebihi 650°F (343°C). Sensitivitas tinggi TPV terhadap geseran memungkinkan pelepasan cetakan dengan mudah, sehingga tidak memerlukan agen pelepas seperti semprotan atau bubuk kering.
Geolast TPV, yang terdiri dari polipropilena dan karet nitril, memiliki kisaran kekerasan Shore 70A hingga 45D. Geolast memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap minyak (seperti IRM 903) dan bahan bakar dibandingkan dengan Santoprene, serta ketahanan yang baik terhadap minyak dan udara panas. Aplikasi Geolast mencakup gasket pengisi bahan bakar pada Cadillac Seville, komponen karburator, jalur hidrolik, serta berbagai bagian mesin seperti dudukan dan lapisan tangki.
Trefsin, jenis TPV lainnya, memiliki tiga keunggulan utama: ketahanan terhadap penuaan panas, kemampuan meredam getaran yang tinggi (cocok untuk dudukan otomotif dan komponen peredam suara), serta ketahanan terhadap kelembaban dan oksigen. Trefsin juga digunakan dalam produk seperti bellow lunak, bola basket, sepak bola, pelapis tekstil, serta segel kemasan. Karena bersifat higroskopis, Trefsin perlu dikeringkan sebelum diproses. Aliran leleh Trefsin yang rendah pada laju geser tinggi memungkinkan pengisian cetakan dengan cepat, sementara viskositas tinggi pada geser rendah membantu mempercepat pendinginan, sehingga mengurangi waktu siklus produksi.
Advanced Elastomer Systems L.P. (AES) merupakan penerus teknologi dan bisnis elastomer termoplastik (TPE) milik Monsanto Polymers, yang mencakup akuisisi Monsanto terhadap BP Performance Polymers (pengembang EPDM/polypropylene TPR yang divulkanisasi sebagian) serta teknologi EPDM/polyolefin TPE Bayer di Eropa.
(Pic : Aditia) #bumimulia #palletplastic #plastikpalet #recycleplastik
Source : Modern Plastics Handbook (Charles A. Harper)