¿Qué son los elastómeros termoplásticos o TPE? 

Son materiales poliméricos que pueden ser procesados como plástico (termoplástico) pero que muestran el comportamiento de caucho (elastómero) vulcanizado cuando son enfriados. Ello se debe a que, a diferencia del entrecruzamiento químico irreversible de los cauchos vulcanizados, los elastómeros termoplásticos poseen un entrecruzamiento físico no permanente que puede ser revertido con la aplicación de calor. 

La mayoría de los elastómeros termoplásticos son sistemas de fases separadas, donde usualmente una de las fases es dura y sólida a temperatura ambiente y la otra es un elastómero. Estas fases pueden estar unidas químicamente formando polímeros en bloques o injertos, o simplemente mediante la dispersión de una fase en otra. La fase dura confiere al TPE su fuerza y representa el entrecruzamiento físico; por otro lado, como es ya conocido, la fase elastomérica le conferirá flexibilidad y elasticidad. 

Ventajas de los TPE sobre los materiales de caucho convencionales 

• Procesamiento más simple y con menos etapas, dado que se procesan como termoplásticos. 
• Menores tiempos de fabricación y mejor productividad de la máquina. 
• El uso de compuestos es mínima o nula, dado que la mayoría de TPE son distribuidos 100 %  formulados y listo para usar. 
• Bajo uso de energía dado los menores ciclos de moldeo y procesamiento más simple. 
• Mejor control de calidad y tolerancias de los productos terminados dado la gran reproducibilidad y consistencia de las propiedades de la resina de TPE. 

TPEs usados en la industria del calzado 

1. TR (thermoplastic rubber): Son compuestos basados en SBS (poli(estireno-butadieno-estireno)), un TPE del tipo copolímero de bloque estirénico (SBC) o TPE-S.  

A diferencia de los demás TPEs, los SBCs rara vez se utilizan como materiales puros, en cambio, estos son formulados para mejorar su procesamiento y/o producir un compuesto que alcance las propiedades mecánicas requeridas por el producto final. Estos SBCs pueden ser mezclados con otros polímeros, cargas, plastificantes (aceites), ayuda de proceso, resinas, colorantes, entre otros. Generalmente, el SBC representa menos del 50 % de la formulación.  

Para el caso del TR que es usualmente utilizado en aplicaciones de calzado como reemplazo del caucho vulcanizado, las formulaciones típicas del compuesto contienen 30 % SBS, 30 % aceite, 15 % poliestireno y 25 % de talco o carbonato de calcio como carga. 

Características de los TR: 

• • Resistencia química: ácidos y bases diluidas, aceites, grasas e hidrocarburos. 
  • Puede ser coloreado según requerimiento. 
  • Buenas propiedades dieléctricas. 
  • Excelente resistencia al deslizamiento. 
  • Flexibilidad a bajas temperaturas. 
  • Excelente resistencia a la fatiga. 

2. TPE-U o TPU (Thermoplastic polyurethane elastomer): Son copolímeros multibloque de fases separadas, pues los segmentos que la conforman son incompatibles a temperatura ambiente. El segmento duro está formado por poliuretano o poliurea y los segmentos blandos, basados en poliéter o poliéster.  

Los TPU basado en poliéster son los más comerciales y poseen una excelente resistencia a la tracción, buena capacidad de carga, resistencia a la abrasión, ozono, oxígeno, combustibles, aceites y solventes. Por otro lado, los TPU basados en poliéter, son utilizados cuando se requieren excelentes propiedades a baja temperatura, resistencia a la hidrólisis y/o resistencia al ataque microbiano.  

Los TPU son usados en algunas aplicaciones como reemplazo del caucho vulcanizado; sin embargo, su principal uso se debe a sus propiedades únicas; por lo que, es considerado como un producto premium. Entre las aplicaciones del TPU se encuentran la fabricación de suelas de calzado y tacones.  

Características de los TPU:  

• • Alta resistencia a la tracción y elongación. 
  • Transparencia. 
  • Rango de dureza aproximado entre 70 Shore A y 80 Shore D. 
  • Resistencia química: aceites, grasas, combustibles, solventes no polares. 
  • Excelente resistencia a la abrasión. 
  • Estabilidad ante UV: TPU basados en diisocianatos alifáticos como HDI o mediante la adición de estabilizantes.