TPE or Thermoplastic elastomers and Silicone are both elastomers i.e. they are polymers of rubbery material. They can recover their original shapes after being stretched to great extents. In this blog, we will discuss what is silicone and TPE materials. Moreover, we will also shed light on the main differences in the properties and uses of TPE and silicone.
What is TPE Material?
A thermoplastic elastomer is a flexible and rubber-like substance with plastic-like properties. It may be produced with a range of plastic production equipment such as injection molding, extrusion, and blow molding. TPE plastic material is a genuine thermoplastic that does not require vulcanization or curing. Thermoplastic elastomers are widely used in daily life. These materials are found in a variety of products, including consumer items, medical equipment, power tools, kitchenware, shoe insoles, and motorbike grips. TPE material can resist severe temperatures without warping or splitting.
Thermoplastic elastomers are tear-resistant yet soft to the touch. مادة TPE is used in grips like those that are commonly found in exercise equipment. TPE is also easily colorable and can be found in products all around us. The soft grips on toothbrushes, dog chew toys, and handles on garden tools are additional examples of TPE applications. Got to حقن TPE page to know more about TPE molded parts.
ما هو السيليكون؟
السيليكون هو فئة واسعة من السوائل والراتنجات والمطاط الصناعي. للسيليكون صيغة عامة (R2SiO)x. هنا، يمكن أن يمثل R أيًا من المجموعات العضوية العديدة. تشمل خصائصه المميزة الخمول الكيميائي، ومقاومة الماء، والأكسدة. علاوة على ذلك، فهو مستقر في درجات الحرارة العالية والمنخفضة. كما أن له مجموعة متنوعة من التطبيقات التجارية. انتقل إلى حقن السيليكون و هل السيليكون آمن؟ الصفحة لمعرفة المزيد.
Composition of TPE plastic
TPE plastic or Thermoplastic Rubber is a copolymer or a blend of polymers that mainly has the properties of rubber with the thermal processability of plastics. The composition usually includes:
- المكون المطاطي: هو نوع من الشبكات التي توفر المرونة والليونة للشبكة أو النظام.
- مكون من البلاستيك الحراري: تمكنك من التشكيل وإعادة التشكيل والصب وإعادة الصب.
يمكن تعديل نسبة هذه العناصر، وتعد الإيلاستومرات الشائعة المستخدمة في TPEs عبارة عن بوليمرات كتلة ستيرين (SBC)، وأوليفينات حرارية بلاستيكية (TPO)، وفلكنات حرارية بلاستيكية (TPV)، وبولي يوريثين حرارية بلاستيكية (TPU).
تركيبة السيليكون
السيليكون عبارة عن بوليمر صناعي يتكون من السيليكون والأكسجين والكربون والهيدروجين مع نسب بسيطة من عناصر أخرى. قد تشمل هذه العناصر الكالسيوم أو التيتانيوم أو الألومنيوم. يتضمن تركيبه:
- العمود الفقري للسيلوكسان: سلاسل من ذرات السيليكون مرتبطة بدورها مع ذرات الأكسجين.
- المجموعات الجانبية العضوية: مرتبطة بذرات السيليكون، اعتمادًا على النوع الفعلي للسيليكون الذي يمكن أن يكون ميثيل، وفينيل، وغيرها.
ما هو أداء منتج TPE والسيليكون؟
TPE and Silicone are two polymers and each has its properties and types of polymer to use depending on performance, price, and laws. So, here is the analysis of the product performance of both TPEs and silicone.
1. الإيلاستومر الحراري البلاستيكي TPE:
- المرونة: مادة جيدة، مرنة للغاية، وناعمة للغاية.
- مرونة: مرن للغاية، يستعيد شكله الأصلي بعد ثنيه أو أثناء الثني.
- قابلية المعالجة: غير قابلة للتحلل البيولوجي، وسهلة التشكيل وإعادة التدوير، وأرخص من المعدن والزجاج، وتتكامل مع بعضها البعض بشكل مثالي حيث أن كلاهما مرتبط بالبلاستيك الاحترافي.
- التصاق: يمكنه التفاعل بسهولة مع المواد البلاستيكية الحرارية الأخرى وإنشاء رابطة جيدة.
- متانة: أقل إلى حد ما، ولكن لا يزال أعلى من غير السيليكون.
2. السيليكون
- مقاومة الحرارة: مقاوم لدرجات الحرارة العالية وغير معرض لأي نوع من التدهور.
- مرونة: تظل مرنة في درجات الحرارة العالية والمنخفضة، لذلك يجب استخدام مواد أكثر مرونة.
- المقاومة الكيميائية: لا تذوب في الماء والزيوت والعديد من المواد الكيميائية، كما أنها مقاومة للماء.
- التوافق الحيوي: صالحة للاستخدام في الطب والطبخ.
- متانة: متينة للغاية وطويلة الأمد.
Properties of Both TPE vs Silicone Material
| ملكيات | TPE (الاستومر الحراري البلاستيكي) | سيليكون |
| المرونة | مرن للغاية | مرنة ولكنها أكثر ثباتا |
| مرونة | ممتاز | ممتاز |
| مقاومة الحرارة | حتى 120 درجة مئوية | حتى 250 درجة مئوية أو أعلى |
| نقطة الانصهار | 170 درجة مئوية إلى 260 درجة مئوية | ليس له نقطة انصهار حقيقية، ويبقى ثابتًا حتى 250 درجة مئوية أو أعلى |
| المقاومة الكيميائية | معتدل | ممتاز |
| مقاومة الأشعة فوق البنفسجية | معتدل | ممتاز |
| متانة | جيد ولكن اقل من السيليكون | عالية جدا |
| التوافق الحيوي | يختلف حسب النوع | مرتفعة بشكل عام |
| يعالج | سهلة المعالجة وإعادة التدوير | معالجة أكثر تعقيدا |
| يكلف | أقل عموما | أعلى |
| قوة الشد | 5-30 ميجا باسكال | 5-11 ميجا باسكال |
| الاستطالة عند الكسر | 200-800% | 100-900% |
| الصلابة (الشاطئ أ) | 20-90 | 10-90 |
| مقاومة الماء | معتدلة إلى عالية | عالي |
When to Use TPE palstic material?
Use TPE material when;
- التكلفة هي العامل الرئيسي.
- مقاومة درجات الحرارة معتدلة لمعظم المنتجات.
- تتطلب عملية بسيطة وإمكانية إعادة التدوير.
- المنتج يتطلب مادة ناعمة ومرنة؛
متى نستخدم السيليكون؟
استخدم السيليكون عندما؛
- مقاومة درجات الحرارة العالية ضرورية.
- إن المقاومة الجيدة للمواد الكيميائية والأشعة فوق البنفسجية أمر بالغ الأهمية.
- ويجب تحقيق الاستقرار والأمن على المدى الطويل.
- المنتج قيد النظر هو الأنسب للاستخدام كمنتجات طبية أو غذائية.
طرق اختيار أفضل مواد TPE؟
فيما يلي بعض الطرق التي ستساعدك على اختيار مادة TPE المناسبة؛
- متطلبات التقديم: تعرف على المتطلبات الإستراتيجية للتطبيق الذي لديك في ذهنك (على سبيل المثال، المرونة والصلابة ومقاومة درجة الحرارة).
- الخصائص الميكانيكية: يجب اختبار قوة الشد والاستطالة وقوة التمزق.
- المقاومة البيئية: يجب أن تأخذ دائمًا بعين الاعتبار عوامل مثل مقاومة الأشعة فوق البنفسجية والمواد الكيميائية والحرارة.
- الامتثال التنظيمي: تسهيل الامتثال للمعايير ذات الصلة (على سبيل المثال FDA أو REACH).
- طريقة المعالجة: قم بمطابقة TPE مع عملية التصنيع الخاصة بك (على سبيل المثال، القولبة بالحقن، البثق).
طرق اختيار أفضل مواد السيليكون؟
العوامل التالية سوف تساعدك على فهم كيفية اختيار أفضل مادة السيليكون.
- نطاق درجة الحرارة: اختر السيليكون المناسب لنطاقات درجات الحرارة المختلفة في التطبيقات المختلفة.
- التعرض للمواد الكيميائية: خذ في الاعتبار مقاومة السيليكون للمواد الكيميائية المختلفة.
- الخصائص الميكانيكية: تحديد الصلابة، وقوة الشد، واستطالة %.
- المتطلبات التنظيمية: تأكد من أن السيليكون يلبي متطلبات معينة، مثل السيليكون الطبي أو السيليكون المخصص للأغذية.
- خصائص خاصة: ابحث عن العزل الكهربائي وشفافية السيليكون. بالإضافة إلى ذلك، تحقق أيضًا من ثبات اللون.
هل من الآمن استخدام الإيلاستومر البلاستيكي الحراري (TPE)؟
تعتبر مادة TPE مادة آمنة طالما أنها لا تخضع لظروف قاسية من المحتمل أن تؤدي إلى إتلاف مصفوفة البوليمر. تشمل اعتبارات السلامة ما يلي:
- التوافق الحيوي: تعتبر TPEs آمنة وجيدة حتى للاستخدامات الطبية وتطبيقات ملامسة الطعام
- عدم السمية: إن عدم السمية هي السمة العامة لمعظم منتجات TPE. ومع ذلك، قد تحتوي على بعض الإضافات الخطيرة.
- الامتثال التنظيمي: تأكد من أن TEPs تلبي جميع معايير الامتثال واللوائح.
يمكنك الانتقال إلى هل TPE آمن؟ page to know more about TPE material.
هل السيليكون آمن للاستخدام؟
يُعد السيليكون آمنًا بشكل عام للاستخدامات المختلفة في التطبيقات الطبية والغذائية. وتتضمن ميزات السلامة ما يلي:
- غير تفاعلي وخامل: لا توجد مشكلات تتعلق بالتوافق الكيميائي لهذه المادة. فهي لا تتفاعل كيميائيًا مع معظم المواد التي تتلامس معها. وتجعلها على اتصال مباشر بالطعام والجلد.
- التوافق الحيوي: يتم استخدام السيليكون الطبي في الغرسات والتطبيقات الطبية.
- مقاومة الحرارة والمواد الكيميائية: في ظل الظروف القاسية أو الشديدة، يحتفظ السيليكون بثباته وبالتالي يعتبر آمنًا.
- الامتثال التنظيمي: تأكدي من أن السيليكون الذي تستخدمينه يتوافق مع كافة متطلبات السلامة.
يمكنك الانتقال إلى هل السيليكون آمن؟ صفحة لمعرفة المزيد عن مادة TPU.
الفرق بين TPE والسيليكون
فيما يلي بعض الاختلافات الرئيسية بين TPE والسيليكون.
1. مقاومة درجة الحرارة
تُعد مقاومة درجات الحرارة أحد أهم الفروق بين TPE والسيليكون. لا يحتوي السيليكون على نقطة انصهار ويتميز بمقاومته القوية للحرارة. لا تتدهور خصائصه الميكانيكية عند درجات حرارة تتراوح بين 200 و450 درجة مئوية.
TPE plastic melts between 260 and 320°C. It has a poorer heat resistance. Because of this, TPE material is appropriate for uses that require recyclability and flexibility. They are best for consumer goods, automotive parts, and medical equipment.
2. مقاومة المواد الكيميائية
The chemical resistance of silicone and TPE plastic is another difference. Silicone is impervious to the majority of chemicals, water, oxidation, and ozone. It cannot withstand steam, alkalis, acids, trichloroethylene, hydrocarbon fuels, or aromatic hydrocarbons. Because of this, silicone is appropriate for uses requiring a high degree of chemical stability, like insulation, kitchenware, and medical devices. Water, oils, greases, and some solvents are all resistant to TPE. Strong acids, bases, and oxidizing agents cannot break it. Because of this, TPE is appropriate for products that need a modest level of chemical stability.
3. قابلية إعادة التدوير
. Because silicone takes high temperatures and specific catalysts to break down its bonds. so, it is not easily recyclable. As a result, silicone is more expensive to dispose of and less environmentally friendly. TPE plastic can be melted and reformed several times without losing its quality. Hence, it is easily recyclable. Because of this, reusing TPE plastic material is less expensive and more environmentally beneficial.
4. طريقة المعالجة
The fourth difference lies in the processing methods of silicone and TPE material. Processes for handling silicone include liquid injection molding, compression molding, extrusion, and injection molding. Because of this, processing silicone becomes costlier and more difficult. However, it is easy to process TPE.
5. الألوان
يوفر كل من المطاط السيليكوني ومواد TPE مجموعة كاملة من خيارات الألوان. يكون المطاط السيليكوني شفافًا بشكل عام عند استخدامه كمادة خام. يمكن أن تنتج المواد الملونة المستخدمة أثناء مرحلة خلط عملية التصنيع درجات ألوان. يمكن أن تكون معتمة أو شفافة أو شفافة. ولكن يمكنك بسهولة توليد مجموعة واسعة من الألوان باستخدام TPE.
6. الهندسة المعقدة
Silicone rubber fills extremely long, thin areas of a mold with ease and flows into molds with a range of wall thicknesses. into a mold to guarantee full fill-out. When developing TPE plastic parts, it is better to radius all sharp corners and maintain as uniform a part wall thickness as feasible.
7. صب فوق القالب
نظرًا لأن مطاط السيليكون يتصلب عند درجات حرارة عالية، فإنه يقلل من احتمالية ذوبان الركيزة أو تشوهها. عند اختيار البوليمرات الحرارية البلاستيكية المصبوبة بشكل صحيح، فإنها ستنتج اتصالاً متماسكًا وقويًا مع الركيزة الحرارية البلاستيكية دون استخدام مواد أولية أو مواد لاصقة.
8. مقاومة الأشعة فوق البنفسجية
A transparent item that has turned yellow due to UV sterilization may still function flawlessly. But still, many people will find it unsettling. Since Silicone rubber is naturally resistant to UV light, it won’t deteriorate in the sun. Typically, these stabilizers work by selectively collecting UV rays. Then release the energy as low-temperature heat.
لذا، باختصار، سوف يلخص الجدول التالي الفرق الرئيسي بين TPE والسيليكون.
| ميزة | TPE (الاستومر الحراري البلاستيكي) | سيليكون |
| نوع المادة | إنه مزيج من المطاط والبلاستيك | إنه نوع من البوليمر الصناعي |
| نَسِيج | غالبًا ما يكون TPE أكثر ليونة ومرونة | أكثر ثباتًا ومرونة. |
| متانة | إنه أقل متانة ويمكن أن يتمزق بسهولة، | إنه أكثر متانة ولديه مقاومة أعلى للتمزق |
| مقاومة الحرارة | إنه يوفر مقاومة أقل للحرارة، لذا، يمكنه الذوبان | يوفر مقاومة عالية للحرارة |
| تنظيف | أسهل بكثير في التنظيف ويحتوي على عدد أقل من المسام. | يحتاج إلى مزيد من العناية ويحتوي على مسام أكثر. |
| عمر | عمر افتراضي أقصر، لذا يمكن أن يتدهور بمرور الوقت. | عمر أطول وأكثر استقرارًا. |
| يكلف | أرخص عموما من غيرها | أغلى من TPE |
| مضاد للحساسية | أقل احتمالا أن تكون مضادة للحساسية | مضاد للحساسية بشكل عام |
| وزن | أخف وزنا | أثقل وزنا |
| خيارات الألوان | التوفر محدود، ولكن يمكن أن يتلاشى | متوفر بمجموعة واسعة من الألوان وثابت اللون. |
| حالات الاستخدام | لها العديد من التطبيقات في صناعة الألعاب والأختام والمقابض. | يتم استخدامه على نطاق واسع في التطبيقات الطبية والطهي وفي درجات الحرارة المرتفعة. |
خاتمة
In conclusion, there are certain parallels and variations between the properties and applications of silicone and TPE. Although silicone is highly resistant to heat and chemicals, recycling it requires complicated procedures You can select either of the two materials based on your requirements and needs. In general, TPE is more flexible and leads to simple processing. it is a cost-effective solution for making different products at moderate temperatures. Besides this, it is recyclable and fits well with consumer goods. On the other hand, silicone has a high heat resistance and chemical stability. That is why, it can excel in high-temperature conditions. But this is a bit expensive and less flexible as compared to TPE material.
الأسئلة الشائعة
س1. ما هي أوجه التشابه بين TPE والسيليكون؟
TPE و سيليكون تتشابه هذه المواد في العديد من النواحي، حيث أنها من أنواع المطاط الصناعي. كما أنها توفر مرونة تشبه المطاط ولها تطبيقات عديدة في صناعة منتجات مختلفة. علاوة على ذلك، فهي أكثر متانة ويمكن تخصيصها لخصائص معينة، وهذه الخصائص تجعلها غير سامة للاستخدام الآمن في المواد الطبية والغذائية.
س2. ما هي الاختلافات الرئيسية بين TPE والسيليكون؟
من بين خصائص TPE سهولة المعالجة والمرونة والتكلفة المنخفضة نسبيًا. ومع ذلك، لا يمكنها تحمل درجات الحرارة المرتفعة. السيليكون مقاوم للحرارة والمواد الكيميائية ويُستخدم في درجات الحرارة المرتفعة أو الاستخدام الشاق.
س3. هل TPE والسيليكون مناسبان للاستخدام الطبي؟
نعم بالتأكيد مادة تي بي إي يستخدم السيليكون في التطبيقات الطبية المرنة، مثل القسطرة. يستخدم السيليكون في الغالب بسبب ثباته الحراري العالي وتوافقه البيولوجي للتطبيقات الأساسية في الصناعة الطبية.