Gli elastomeri termoplastici, o composti di gomma termoplastica, come vengono talvolta chiamati, sono una classe di materiali che si comportano molto come la gomma, ma lavorano come la plastica. I TPE consistono in sistemi di fasi dure e morbide sotto forma di miscele, leghe o copolimeri. I materiali TPE sono spesso utilizzati in applicazioni che richiedono un “tocco morbido”, come la presa sul manico di uno spazzolino da denti, o in applicazioni in cui si desidera la flessibilità. I TPE possono anche essere usati per assorbire energia in applicazioni di smorzamento acustico o vibrazionale. I TPE sono materiali abbastanza unici, perché a seconda della ricetta, possono assumere la forma di un gel super morbido o di una plastica dura come il polipropilene. Non c’è da stupirsi che la “durezza” sia una proprietà importante che viene misurata e specificata quando si parla di TPE.
Che cos’è la durezza Shore e come si misura?
Le scale di durezza Shore sono state create per fornire un punto di riferimento comune quando si confrontano materiali diversi. La durezza Shore si misura con un durometro, che utilizza un’asta d’acciaio caricata a molla per comprimere la superficie del campione di TPE e fornire una lettura. Una lettura di 0 Shore descrive la massima rientranza possibile dell’asta nel campione, e 100 Shore indica quasi nessuna rientranza o una resistenza molto alta alla rientranza.
Ci sono diverse scale di durezza Shore per misurare la durezza dei diversi materiali. Per ogni scala c’è una diversa forma di sonda/indentatore e una specifica forza della molla. La scala Shore OO misura materiali estremamente morbidi come i gel (si pensi alle solette in gel). La scala Shore A misura un’ampia gamma di tipi di materiali; da quelli molto morbidi e flessibili alle plastiche semi-rigide con quasi nessuna flessibilità. La scala Shore D misura gomme molto dure, plastiche semi-rigide e rigide (tubi in PVC, per esempio). Come si può vedere dal grafico, c’è una sovrapposizione nelle diverse scale. Per esempio, un materiale con una durezza Shore di 95A è anche una Shore 50D. I TPE possono variare da 10 Shore 00 fino a 72 Shore D, coprendo tutte e tre le scale di durezza, tuttavia, la più comunemente usata è la scala Shore A.
Durezza Shore e come si relaziona ad altre proprietà
La durezza Shore è spesso usata come indicazione della flessibilità o rigidità, che è chiamata modulo di flessione. Il modulo di flessione misura la resistenza alla flessione, mentre la durezza misura la resistenza all’indentazione. Tuttavia, all’interno di una famiglia di TPE esiste una relazione diretta tra queste proprietà; all’aumentare della durezza, aumenta anche il modulo di flessione. La resistenza alla trazione di un materiale TPE, che misura la sua resistenza alla rottura sotto sforzo, è anche direttamente correlata alla durezza all’interno di una famiglia TPE. Una proprietà che varia inversamente alla durezza è il coefficiente di attrito. I TPE più morbidi di solito contengono più olio, con conseguente maggiore aderenza della superficie, in generale.
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