TPV vs TPS: Wann jedes Material für Autohersteller spezifiziert werden soll

Schwarzes Sportauto. Sportauto aus der Vogelperspektive.

Thermoplastische Elastomere: Die TPS- und TPV-Familien

Thermoplastische Elastomere (TPEs) sind eine Materialklasse, die die Lücke zwischen Kunststoffen und Gummi überbrücken und die Flexibilität von Elastomeren mit der Verarbeiterbarkeit von Thermoplasten verbinden.

TPEs bestehen aus „harten“ (kristallinen) und „weichen“ (amorphen) Phasensystemen in Form von Blends, Legierungen oder Blockcopolymeren.

● Die „harte“ Phase ist für die thermoplastischen Eigenschaften des TPE verantwortlich, wie z. B. Gebrauchstemperatur, Zugfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit.
● Die „weiche“ Phase verleiht dem TPE seine gummiartigen Eigenschaften, darunter Flexibilität und Druckverformungsrest.

Zusammen bieten diese Hart-/Weichphasensysteme einzigartige Leistungs- und Verarbeitungsvorteile.

Es gibt mehrere Familien von TPEs, die nach ihrer Zusammensetzung oder Technologie klassifiziert werden.

Unter diesen vielfältigen Familien sind thermoplastische Vulkanisate (TPV) und Styran-Block-Copolymere (TPS) zwei der am weitesten spezifizierten und vielseitigsten Materialien für anspruchsvolle Anwendungen. Das Verständnis der feinen chemischen Unterschiede zwischen diesen Polymersystemen ist entscheidend, um die optimale Lösung für Ihre Anwendung auszuwählen – sei es eine flexible Außendichtung oder eine Soft-Touch-Komponente im Innenbereich.

TPE-Stammbaum

Was ist TPS-Gummi? Definition des styranischen Blockcopolymers (TPE-S)

Einfach ausgedrückt verbindet TPS-Kautschuk die Flexibilität von Gummi mit der einfachen Verarbeitung von Kunststoff und ist damit ideal für Soft-Touch-Komponenten im Automobil. Styrol-TPE (TPS) sind zweiphasige Blockcopolymere, die aus harten Polystyrol-Endblöcken und weichen, elastomeren Mittelblöcken aus Polybutadien oder Polyisopren bestehen und hydriert werden können.

Wichtige Anwendungen:

Innenausstattung: Müllmatten, Becherhalter, Gurthüllen
Dichtungssysteme: Fensterkapselung, Gürtelliniendichtungen

Für Automobilhersteller bieten TPS-Materialien Vielseitigkeit mit einem breiten Härtebereich und einfache Anpassung von Farbe, Haptik und Glanz.

Was ist TPV-Material? (EPDM/PP und dynamische Vulkanisation)

Thermoplastische Vulkanisate (TPV) kommen den elastomeren Eigenschaften von EPDM-Kautschuk am nächsten. TPVs sind PP- und EPDM-Legierungen, die während des Compoundierprozesses einer thermodynamischen Vulkanisation oder Vernetzung unterzogen werden, was zu einer überlegenen Wärme- und Chemikalienbeständigkeit und elastischen Eigenschaften führt. TPV weisen eine hervorragende Langzeitleistung auf und sind eine hervorragende Alternative zu EPDM.

TPV vs. TPS Kritische Leistungsvergleich

TPV- und TPS-Materialien können im gesamten Fahrzeug verwendet werden und oft austauschbar, wobei sie ähnliche elastomere Eigenschaften und Leistungsfähigkeit aufweisen. Da die Vernetzung jedoch die Leistung von TPV steigert, können sie in Anwendungen mit strengeren Anforderungen eingesetzt werden. Das Verständnis der Endnutzungsumwelt ist für die Materialauswahl entscheidend.

MATERIAL	TESTSTANDARD	EINHEITEN S.I.	TPS	TPV
DICHTE	ISO 1183	kg / M3	1180	970
HÄRTE (5 SEC VERZÖGERUNG)	ISO 868	Ufer A	63	68
ZUGEIGENSCHAFTEN Fließrichtung Zugfestigkeit beim Bruch Modul bei 100 % Elongation Bruchdehnung	ISO 37	MPa MPa %	5.4 1.6 790	7.1 2.4 570
TRÄNENFESTIGKEIT Querstromrichtung Unbearbeiteter Winkel	ISO 34B	kN/m	29	27
KOMPRESSIONSSATZ 22 Stunden @ 23°C 22 Stunden @ 70°C 70 Stunden @ 90°C	ISO 815, Typ A	% % %	20 31 77	20 32 43
SCHEINBARE SCHERVISKOSITÄT @ 206 1/s, 200°C	ASTM D 3835/TA-Verfahren	Pa.s	266	340
WASSERSATZ @ 60° GRAD	ASTM D 523	- - -	15.7	1.2

3 wesentliche Überlegungen zur Endanwendungsumgebung bei der Materialauswahl

Thermische Anforderungen: Temperaturbereich für kontinuierliche Nutzung

Sowohl TPV als auch TPS weisen eine hervorragende Leistung bei niedrigen Temperaturen auf und können einer Exposition von bis zu -40 °C standhalten.

Aufgrund der Vernetzung haben TPV jedoch eine bessere Hochtemperaturbeständigkeit als TPS-Materialien. Die für TPS empfohlene maximale Dauereinsatztemperatur beträgt 110 °C, während TPV zuverlässig bis zu 125 °C verwendet werden kann.

Temperaturbereich für den Dauerbetrieb – TPV vs. TPS
TPV: -40 bis 125 °C
TPS: -40 bis 110 °C

Funktionale Anforderungen: Kompressionssatz nach ISO 815

Bei Raumtemperatur zeigen TPV- und TPS-Materialien ein ähnliches Druckverformungsrestverhalten.

TPV sind bei erhöhten Temperaturen widerstandsfähiger als TPS-Materialien und weisen bei 125 °C einen deutlich besseren Druckverformungsrest auf.

Druckverformungsrest nach ISO 815
Bei 23 °C, 22 Std.:
● TPV = 17 %
● TPS = 22 %

Bei 125 °C, 70 Std.:
● TPV = 40 %
● TPS = 92 %

Flüssigkeitsbeständigkeit: IRM 902 Öl

TPV und TPS weisen beide eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit gegenüber vielen Flüssigkeiten auf, die im gesamten Fahrzeug vorkommen, darunter:
● Reinigungslösungen
● Wachse
● Frostschutz-Kühlmittel

Aufgrund der Vernetzung weisen TPV jedoch eine überlegene Beständigkeit gegenüber Ölen im Vergleich zu TPS-Materialien auf. TPS-Materialien sollten nur in Umgebungen verwendet werden, in denen Spritzkontakt mit aggressiveren Automobilflüssigkeiten auftritt.

Beständigkeit gegen IRM 902 Öl

Bei 23 °C, 70 Std.

TPS weist mehr als den doppelten prozentualen Verlust an kritischen mechanischen Eigenschaften auf.

Die Berücksichtigung der Anforderungen an die Wärme-, Funktions- und Flüssigkeitsbeständigkeit der einzigartigen Autoumgebung, die Sie spezifizieren, wird Ihnen und Ihrem Team helfen, jedes Mal die beste TPE-Auswahl zu treffen.

Zusammenarbeit mit Experten bei der Auswahl von TPV und TPS

Die Sarlink-Produktlinie, die speziell für Automobilanwendungen entwickelt wurde, umfasst sowohl TPS- als auch TPV-Familien von TPE. Unser Teknor-Apex-Team kann Ihnen helfen, Ihre Fahrzeugteilespezifikationen zu navigieren und zu prüfen, ob TPV oder TPS Ihre beste Option ist. Zögern Sie nicht, sich mit einem unserer Experten in Verbindung zu setzen.

Benötigen Sie weitere Informationen? Laden Sie das technische Datenpaket unten herunter, in dem die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Sarlink® TPV mit denen von TPS verglichen werden, den Arbeitstieren unter den Materialien aus unserem Portfolio.

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Häufig gestellte Fragen

TPV (Thermoplastisches Vulkanizat) ist eine Art thermoplastisches Elastomer, das durch dynamisches Vulkanisieren von EPDM-Kautschuk innerhalb einer thermoplastischen (typischerweise Polypropylen) Matrix hergestellt wird. Dieses Verfahren erzeugt ein Material, das die elastische Rückgewinnung und Haltbarkeit von Gummi mit der Formbarkeit und Recyclingfähigkeit von Thermoplasten verbindet. TPVs bieten eine ausgezeichnete Hitze-, Flüssigkeits- und Wetterbeständigkeit, weshalb sie häufig für Fahrzeugdichtungen, Dichtungen, Stiefel und Untermotorhaubenkomponenten eingesetzt werden, bei denen die langfristige Leistung entscheidend ist.

TPS (Thermoplastic Styrenic Block Copolymers) – oft als Styren-TPEs oder "TPS-Gummi" bezeichnet – sind weiche, flexible Materialien, die aus Styrol-Endblöcken und gummiartigen Mittelblöcken wie Ethylen-Butylen (SEBS) bestehen. TPS-Compounds bieten ein weiches Gefühl, Färbbarkeit und eine einfache Verarbeitbarkeit, was sie ideal für Innenausstattungen, Griffe und überformte Komponenten macht. Im Vergleich zu TPVs sind TPS-Materialien weicher und leichter an starre Kunststoffe zu binden, aber weniger widerstandsfähig gegen Hitze, Öl und langfristige Außeneinwirkung.

Der entscheidende Unterschied liegt in der Haltbarkeit und der Umweltbeständigkeit. TPVs verfügen über vulkanisierte Gummidomänen, was ihnen eine überlegene Wärmestabilität verleiht, eine Kompressionseinstellung über Raumtemperatur und eine chemische Beständigkeit – ideal für Dichtungen unter der Motorhaube und außen. TPS-Compounds hingegen sind nicht vulkanisiert und bieten eine bessere Weichheit, Ästhetik und Haftung für Innen- oder Kosmetikteile.

Ja. Wie alle thermoplastischen Elastomere sind TPVs vollständig recycelbar. Sie können wieder eingeschmolzen, aufbereitet und wiederverwendet werden, ohne nennenswerten Eigenschaftsverlust zu verlieren – im Gegensatz zu thermohärtesten Kautschuken wie EPDM. Teknor Apex TPVs, einschließlich Sarlink®, unterstützen geschlossene Fertigungskreise und können oft neu geschliffen und in neue Bauteile integriert werden. Diese Recyclingfähigkeit reduziert nicht nur Abfall, sondern unterstützt auch OEM-Nachhaltigkeit und Kreislaufziele in der Automobilproduktion.

TPVs werden häufig in der Automobil-, Transport- und industriellen Dichtungsanwendungen eingesetzt. Typische Anwendungen sind Wetterdichtungen, Glaskanäle, Stiefel, Bälge, Kanäle, Schläuche und vibrationsdämpfende Bauteile. Ihre Kombination aus gummiartiger Flexibilität und thermoplastischer Verarbeitbarkeit ermöglicht eine effiziente Extrusion und das Formen langlebiger Teile, die Hitze, Flüssigkeiten und langfristigen mechanischen Belastungen standhalten. Über die Automobilbranche hinaus bedienen TPVs auch industrielle Dichtungen, Draht- und Kabelhüllen sowie Verbraucher- oder Bauprofile.

Umgebungen unter der Haube setzen Materialien hohen Hitze, Ölen, Kraftstoffen und mechanischen Vibrationsbedingungen aus, die herkömmliche Elastomere abbauen können. TPVs, insbesondere die Sarlink® Qualitäten von Teknor Apex, behalten Elastizität, Dichtungsfestigkeit und chemische Beständigkeit auch nach längerer Exposition gegenüber erhöhten Temperaturen. Sie bieten zudem leichte Vorteile, einfache Verarbeitung und Recyclingfähigkeit, was Automobilherstellern hilft, Kosten zu senken, die Zuverlässigkeit zu verbessern und Nachhaltigkeitsziele im Vergleich zu herkömmlichen Gummikomponenten zu erreichen.

Ja. TPS (thermoplastische Styranblock-Copolymere) kann für den Einsatz in äußeren Fahrzeugdichtungssystemen wie Glaskanälen, Tür- und Fensterdichtungen sowie Heckklappen- oder Kofferraumprofilen entwickelt werden. Verwitterbare TPS-Qualitäten bieten ausgezeichnete Flexibilität bei niedrigen Temperaturen, Färbbarkeit und Oberflächenästhetik sowie geringe Geruchs- und Beschlagungseigenschaften, die den Anforderungen von Innen- und Außenausstattung von Fahrzeugen entsprechen.

Während TPV-Compounds typischerweise eine überlegene Wärme- und Druckfestigkeit für anspruchsvolle Umgebungen bieten, bieten TPS-Materialien für viele Außenleisten und Wetterdichtungsanwendungen, bei denen die langfristige Hitze- und Flüssigkeitsbelastung moderat ist, das ideale Gleichgewicht aus Weichheit, Dichtungsleistung und visueller Qualität.

Ja – und das tut es oft. TPV-Materialien wie Sarlink® von Teknor Apex bieten gummiähnliche Leistung mit thermoplastischen Verarbeitungsvorteilen und entfallen so die Notwendigkeit einer Vulkanisation. Im Vergleich zu EPDM bieten TPVs kürzere Zykluszeiten, Wiederverwendbarkeit, geringeres Gewicht und Wiederverwertbarkeit und übertreffen dabei Verdichtungs-, Witterungs- und Flüssigkeitsbeständigkeit. Sie sind zur Standardwahl für Fahrzeugdichtungssysteme, Dichtungen sowie Boots und Bälge geworden, was OEMs hilft, Effizienz und Nachhaltigkeit zu steigern, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.