Shore-Härte und weiche TPE

Thermoplastische Elastomere oder thermoplastische Gummimischungen, wie sie manchmal genannt werden, sind eine Klasse von Materialien, die sich ähnlich wie Gummi verhalten, sich aber wie Kunststoff verarbeiten lassen. TPE bestehen aus Hart- und Weichphasensystemen in Form von Mischungen, Legierungen oder Copolymeren. TPE-Materialien werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die eine „weiche Haptik“ erfordern, wie z. B. ein Griff am Griff einer Zahnbürste, oder in Anwendungen, bei denen Flexibilität gewünscht ist. TPE können sogar zur Energieabsorption in akustischen oder schwingungsdämpfenden Anwendungen eingesetzt werden. TPEs sind ziemlich einzigartige Materialien, denn je nach Rezeptur können sie die Form eines superweichen Gels oder eines harten Kunststoffs wie Polypropylen annehmen. Es ist kein Wunder, dass „Härte“ eine wichtige Eigenschaft ist, die gemessen und spezifiziert wird, wenn es um TPE geht.

Was ist die Shore-Härte und wie wird sie gemessen?

Die Shore-Härteskalen wurden entwickelt, um einen gemeinsamen Bezugspunkt beim Vergleich verschiedener Materialien zu bieten. Die Shore-Härte wird mit einem Durometer gemessen, bei dem ein federbelasteter Stahlstab verwendet wird, um die Oberfläche der TPE-Probe zu komprimieren und einen Messwert zu liefern. Ein Messwert von 0 Shore beschreibt die maximal mögliche Eindringtiefe des Stabes in die Probe, und 100 Shore zeigt fast gar keinen Eindruck oder einen sehr hohen Eindruckwiderstand an.

Es gibt verschiedene Shore-Härteskalen zur Messung der Härte verschiedener Materialien. Für jede Skala gibt es eine andere Sonden-/Eindringkörperform sowie eine bestimmte Federkraft. Die Shore-OO-Skala misst extrem weiche Materialien wie Gele (denken Sie an Gel-Einlegesohlen). Die Shore-A-Skala misst eine breite Palette von Materialtypen; von sehr weichen und flexiblen bis hin zu halbstarren Kunststoffen, die fast keine Flexibilität aufweisen. Die Shore-D-Skala misst sehr harte Gummis, halbstarre und starre Kunststoffe (z. B. PVC-Rohre). Wie Sie in der Grafik sehen können, gibt es Überschneidungen auf den verschiedenen Skalen. Zum Beispiel ist ein Material mit einer Shore-Härte von 95A auch ein Shore 50D. TPE können von 10 Shore 00 bis zu 72 Shore D reichen und alle drei Härteskalen abdecken. Am häufigsten wird jedoch die Shore-A-Skala verwendet.

Shore-Härte und ihr Zusammenhang mit anderen Eigenschaften

Die Shore-Härte wird oft als Hinweis auf Flexibilität oder Steifigkeit verwendet, die als Biegemodul bezeichnet wird. Das Biegemodul misst die Biegefestigkeit, während die Härte die Eindrückfestigkeit misst. Innerhalb einer TPE-Familie besteht jedoch eine direkte Beziehung zwischen diesen Eigenschaften. Mit zunehmender Härte steigt auch das Biegemodul. Die Zugfestigkeit eines TPE-Materials, die seine Bruchfestigkeit unter Belastung misst, steht auch in direktem Zusammenhang mit der Härte innerhalb einer TPE-Familie. Eine Eigenschaft, die umgekehrt mit der Härte variiert, ist der Reibungskoeffizient. Weichere TPE enthalten in der Regel mehr Öl, was im Allgemeinen zu einer höheren Oberflächenklebrigkeit führt.

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