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TPV

Termoplástico Vulcanizado

TPV·Elastómeros Termoplásticos·Amorfo

El TPV (Termoplástico Vulcanizado) es el único elastómero termoplástico que se acerca a la performance de la goma vulcanizada de verdad —compression set 10-30% (igual que un EPDM prensado), HDT continuo 125°C, resistencia química y UV excepcional— pero procesable como un termoplástico en ciclos de inyección de 30-60 segundos. El truco es químico: durante el mezclado, el componente de EPDM (caucho etileno-propileno-dieno) se vulcaniza dinámicamente mientras se dispersa en una matriz continua de polipropileno (PP). El resultado es una "fase invertida": gotas de goma crosslinked microsuspendidas en un mar de PP termoplástico.

La marca dominante absoluta es Santoprene (Celanese, ex-ExxonMobil, ex-Advanced Elastomer Systems, originalmente desarrollado por Monsanto en 1981) —ocupa ~45% del mercado mundial de TPV. Alternativas: Teknor Apex Sarlink, Avient/SO.F.TER. Forprene, Zeon Zeotherm, Celanese Vyram.

Aplicaciones reinas: sellos automotrices weatherstrip (puertas, ventanas, glazing, sunroof — reemplazó al EPDM tradicional en muchos OEMs porque el TPV permite 2K injection molding integrado con la carrocería plástica), CV joint boots y rack-pinion boots (la flex-fatigue del TPV es de las mejores del mercado), airbag covers, mangueras HVAC, tubuladuras médicas Santoprene MED, comfort grips premium. Costo $3-7/kg —entre TPO abajo y TPU/Pebax arriba. ¿Procesás Santoprene? Compartí tu experiencia con sellos automotrices en los comentarios.

Los rangos mostrados en las tablas de información han sido recolectados por el equipo de MVPS. Se consideraron distintas cartas de parámetros y literatura, logrando integrar los límites menores y mayores para cada uno de los tipos de materiales.

La información debe ser cuidadosamente revisada para la elaboración de los procesos de moldeo por inyección. Los rangos finales y las tolerancias de procesamiento son responsabilidad del ingeniero a cargo.

No se recomiendan estos rangos para desarrollar tolerancias de proceso específico. MVPS siempre recomienda solicitar y consultar la carta de datos del proveedor.

Propiedades Generales

Estructura QuímicaAmorfo
Peso Específico (Densidad)1,03:1
Relación L/D18 – 24
Razón de Compresión2,5 – 3,5
Factor de Tonelaje3,86 – 5,41kN/cm²
Difusividad Térmica0,1536mm²/s
Tasa de Corte Máxima20.0001/s
Encogimiento1,4 – 2,5%
Remolido❌ No permitido
Deflexión Térmica (HDT) @ 1.82 MPa60°C
Transición Vítrea (Tg) @ 10°C/min-51°C
Ablandamiento Vicat @ 50N102°C

Secado

Temperatura de Secado82 – 110°C
Tiempo de Secado2 – 4h
Humedad Recomendada0,05%
Tipo de Secador RecomendadoAire
Punto de Rocío-40°C

Temperaturas

Masa Fundida (Melt)193 – 232°C
Nariz210 – 241°C
Frontal199 – 221°C
Central193 – 216°C
Trasera188 – 210°C
Desmoldeo32 – 85°C
Molde (Enfriamiento)16 – 74°C
Garganta de Alimentación35 – 79°C

Procesamiento

Contrapresión3,4 – 9,7bar
Velocidad de Rotación100 – 200RPM
Velocidad de InyecciónAlta
Ocupación del Barril25 – 75%
Presión de Inyección100 – 600Pbar
Presión de Sostenimiento25 – 480Pbar
Colchón5,1 – 12,7mm

Molde

Diámetro de Corredor4,06 – 7,11mm
Diámetro de Compuerta1,02 – 1,52mm
Área de Compuerta0,81 – 1,82mm²
Espesor de Pared0,76 – 6,35mm

Venteos

Profundidad (Vent Depth)0,0203 – 0,1016mm
Longitud (Vent Land)0,762 – 1,52mm
Ancho (Vent / Clearance)4,06 – 12,7mm
Desahogo (Relief Channel)0,2032 – 0,4064mm

Preguntas frecuentes

Un **TPV** (Termoplástico Vulcanizado) es un blend específico: - **Matriz**: **polipropileno (PP)** —30-50% del peso, da procesabilidad termoplástica. - **Fase dispersa**: **EPDM (caucho etileno-propileno-dieno)** —50-70% del peso— **dinámicamente vulcanizado** durante el mixing en extrusora. El "dinámicamente vulcanizado" es la clave: durante la **extrusión reactiva**, se agrega un agente curativo (peróxido, fenólico, silano) al EPDM mientras se está dispersando en el PP fundido. El EPDM forma **crosslinks químicos** dentro de cada microgota mientras se mantiene como **partículas dispersas** (no como una red continua —eso sería un termoset y no se podría reprocesar). Resultado: el material se comporta **como goma vulcanizada** en uso (compression set bajo, recuperación elástica) pero **como termoplástico** en proceso (funde, fluye, recicla).
**45% del mercado TPV mundial** está en Santoprene. Cinco razones por qué reemplazó al EPDM tradicional en muchos sellos automotrices: - **(1) 2K injection molding**: el TPV se puede **inyectar directamente sobre un sustrato rígido** (PP, PC/ABS) en operación de dos materiales (2K), creando un sello integrado con la carrocería plástica —imposible con EPDM vulcanizado. - **(2) Diseño de geometría compleja**: weatherstrips con perfiles 3D, esquinas inyectadas que en EPDM requerían sticky-corner manual. - **(3) Costo total más bajo**: el ciclo de inyección de 30-60s vs 5-10 min de vulcanización EPDM compensa el costo material 2-3× más alto. - **(4) Reciclable** (parcialmente): scrap de producción reintegrable hasta 15-25%, vs EPDM 0%. - **(5) Compression set comparable** a EPDM —el sello no se "achata" después de 10 años de uso. OEMs estándar: Toyota, BMW, Mercedes-Benz, Ford, Honda usan Santoprene en weatherstrips, glass run channels, body sealing systems.
- **TPO** ([Thermoplastic Polyolefin](/es/desktop/datos-de-resina/tpo)): blend mecánico PP + EPDM **sin vulcanizar**. EPDM disperso sin crosslinks. Resultado: **costo más bajo**, más fácil de procesar, **mejor paintability**, pero **compression set alto** (60-80%) —no recupera bien después de deformación cíclica. - **TPV**: PP + EPDM **dinámicamente vulcanizado**. EPDM crosslinked en microdomínios. Resultado: **compression set bajo** (10-30%), **mejor resistencia térmica** continua (HDT 125°C vs TPO 80°C), **mejor resistencia química y UV**, **comportamiento más gomoso**. Costo 50-100% más alto que TPO. **Regla práctica 2026**: **bumper/fascia/panel pintado exterior** → **TPO**. **Sello/junta/CV boot/aplicación con deformación cíclica** → **TPV**.
**Santoprene** (Celanese) tiene ~45% del mercado global. Las alternativas: - **Teknor Apex Sarlink**: USA, segundo en mercado norteamericano. Fuerte en sellos automotrices y consumer. - **Avient (ex-SO.F.TER.) Forprene**: italiano, fuerte en EU. Grades soft-touch y medical. - **Zeon Zeotherm**: Japón, especializado en grades oil-resistant y heat-resistant para under-hood. - **Celanese Vyram**: segunda marca de Celanese, grades premium para 2K overmolding. - **Mitsui Milastomer**: Japón, alternativa local Asia-Pacific. - **Wanhua, ELASTRON** (Turquía): players emergentes en commodity grades. **Curiosidad histórica**: Santoprene fue desarrollado por **Monsanto en 1981**, luego pasó a **Advanced Elastomer Systems** (JV Monsanto/ExxonMobil), después fue 100% **ExxonMobil**, y desde **2022** es de **Celanese** (en una compra de $1.15 billion del business de elastomers de ExxonMobil).
**Drying**: típicamente no requiere (el PP y EPDM son no higroscópicos). Algunos grados con color masterbatch o aditivos benefician 80°C × 2-3h opcional. **Masa**: **175-230°C** (Santoprene típico: 200-220°C). Grados con compression set más bajo (más curativo, más rigidez) van a 220-230°C. **Molde**: **20-60°C** —frío como otros TPE. Molde caliente >70°C puede afectar el balance del EPDM curado. **Velocidad de inyección**: alta. El TPV es **shear-dependent** —fluye mejor a alta velocidad porque las microgotas de EPDM se orientan y el PP fluye alrededor. **Residencia**: <10 min. Sostenido >250°C empieza a degradar el EPDM (genera material chamuscado, color cambio). **Tornillo**: **L/D 20-24, compresión 2.0-2.5**. Tornillos de PE genéricos (compresión 3.0+) generan shear burn en TPV.
**Shore A 30 hasta Shore A 92** —cubre todo el rango "rubber" típico. Para Shore D (semi-rígido), el TPV no es competitivo —preferir TPU rígido o COPE/Hytrel. Grados de referencia: - **Santoprene 121-50** (Shore A 50): muy blando, sellos de presión baja, juntas conformables. - **Santoprene 101-64** (Shore A 64): medio, **weatherstrips automotrices estándar**. - **Santoprene 121-73** (Shore A 73): medio-rígido, **CV joint boots**, comfort grips. - **Santoprene 271-87** (Shore A 87): más rígido, **air ducts, structural seals**. - **Santoprene 121-92** (Shore A 92): límite superior, **estructurales que necesitan recovery**. A mayor Shore, menor EPDM/mayor PP — más rigidez, menos elasticidad recovery.
**Compression set típico: 10-30% a 22h en 25% strain, temperatura ambiente**. Bajo presión sostenida (un sello apretado contra puerta de auto), el TPV **no se "achata permanentemente"** —cuando se libera, recupera 70-90% de su altura original. Después de 10 años de servicio continuo, un weatherstrip TPV sigue sellando. **Comparación**: - **EPDM vulcanizado tradicional**: 10-20% compression set. **El estándar gold**. - **TPV (Santoprene)**: 10-30%. **Comparable, lo que justifica el reemplazo**. - **TPE-S (SEBS)**: 30-50%. Mucho peor. - **TPO sin vulcanizar**: 50-80%. No sirve para sellos críticos. - **TPU**: 30-50%. Bueno pero no clase A. Es la **razón económica** por la que Santoprene desplazó al EPDM en automoción —se acerca al gold standard de compression set permitiendo ciclos de proceso 10× más rápidos.
**Santoprene MED grades** (8000 series) son estándar en: - **Plungers de jeringas**: el sello del émbolo en jeringas Luer-Lok —Becton Dickinson, Terumo, Nipro usan Santoprene MED. - **Tubuladuras médicas no-críticas**: drenaje, recolección, no-implant. - **Stoppers de viales** (en algunos grados): cap inserts. - **Gaskets de equipos médicos** (autoclavable parcialmente —max ~120°C, no 134°C extended). - **Componentes de respiradores** (CPAP, ventiladores) —seals soft-touch. Cumple **USP Class VI**, **ISO 10993** en grados MED. **Latex-free** (importante post-2010 cuando las alergias a látex natural eliminaron muchos materiales). **DEHP/BPA-free** —reemplazo natural del FPVC en algunos disposables.
**Sí, pero parcialmente** —es la diferencia con los TPE puros termoplásticos. El EPDM dinámicamente vulcanizado tiene crosslinks químicos que **no se rompen al refundir**, lo que limita el reciclado: - **Scrap postindustrial (sprues, runners, rejects)**: reincorporable hasta **15-25% regrind** sin pérdida significativa. - **Reciclado postconsumer**: muy limitado por la dificultad de separar TPV del flujo general de plástico en streams municipales. - **Programas closed-loop OEM**: Toyota, BMW recuperan scrap interno de weatherstrip manufacturing y reincorporan. **Vs TPE puros** (SEBS, TPU, TPO): reciclables hasta 50%+. **Vs EPDM vulcanizado**: completamente no reciclable. El TPV está en el medio —**parcialmente reciclable** y permite scrap recovery interno. **Celanese Santoprene ECO-R** lanzó en 2023 grades con hasta 30% post-industrial recycled content sin pérdida de propiedades.
**Dos issues comunes**: - **(1) Splay marks y poor surface finish** si **velocidad de inyección es muy lenta** —el TPV requiere shear alto para que las microgotas de EPDM fluyan bien con el PP. **Cura**: aumentar velocity, abrir gates, usar perfil de inyección velocity-controlled (no pressure-controlled). - **(2) Warpage en piezas grandes** (weatherstrips de 1-3 m de largo) por **contracción anisotrópica** —el TPV con orientación de EPDM en MD encoge menos en MD que en TD, generando alabeo. **Cura**: diseño de gate con flow path uniforme, packing pressure escalonado, **post-mold cooling fixture** para weatherstrips críticos. Issue secundario: **adhesión 2K en overmolding** —si el sustrato (PP, PC/ABS) no está caliente al momento del segundo shot de TPV, la adhesión química es pobre. **Cura**: gestionar el ciclo de 2K para que el primer shot esté a >100°C cuando se inyecta el segundo, o usar grades específicos diseñados para adhesión a sustratos PC/ABS (Santoprene 8281 series).

Fuentes

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