TPE eller termoplastiske elastomerer og silikone er begge elastomerer, dvs. de er polymerer af gummiagtigt materiale. De kan genvinde deres oprindelige form efter at være blevet strakt meget. I denne blog vil vi diskutere, hvad silikone og TPE-materialer er. Desuden vil vi også kaste lys over de vigtigste forskelle i egenskaber og anvendelser af TPE og silikone.

Hvad er TPE-materiale?

En termoplastisk elastomer er et fleksibelt og gummilignende stof med plastlignende egenskaber. Det kan produceres med en række plastproduktionsudstyr som f.eks. sprøjtestøbning, ekstrudering og blæsestøbning. TPE-plastmateriale er en ægte termoplast, der ikke kræver vulkanisering eller hærdning. Termoplastiske elastomerer bruges i vid udstrækning i det daglige liv. Disse materialer findes i en lang række produkter, herunder forbrugsartikler, medicinsk udstyr, elværktøj, køkkenudstyr, skosåler og motorcykelgreb. TPE-materiale kan modstå høje temperaturer uden at vride sig eller flække.

Termoplastiske elastomerer er rivefaste, men bløde at røre ved. TPE-materiale bruges i greb som dem, der ofte findes i træningsudstyr. TPE er også let at farve og kan findes i produkter overalt omkring os. De bløde greb på tandbørster, tyggelegetøj til hunde og håndtag på haveredskaber er andre eksempler på TPE-anvendelser. Kom til TPE-sprøjtestøbning side for at få mere at vide om TPE-støbte dele.

Hvad er silikone?

Silikone er en bred kategori af væsker, harpikser og elastomerer. Silikoner har den generelle formel (R2SiO)x. Her kan R repræsentere en hvilken som helst af flere organiske grupper. Deres karakteristiske egenskaber omfatter kemisk inerti, modstandsdygtighed over for vand og oxidation. Desuden er de stabile ved både høje og lave temperaturer. De har også en lang række kommercielle anvendelser. Gå til Sprøjtestøbning af silikone og Er silikone sikkert? side for at få mere at vide.

Sammensætning af TPE-plast

TPE-plast eller termoplastisk gummi er en copolymer eller en blanding af polymerer, der hovedsageligt har gummiets egenskaber med plastens termiske bearbejdelighed. Sammensætningen omfatter normalt:

• Elastomerisk komponent: Det er en type netværk, der giver fleksibilitet og elasticitet til et netværk eller system.
• Termoplastisk komponent: Gør det muligt at smede og gensmede, støbe og genstøbe.

Forholdet mellem disse kan justeres, og almindelige elastomerer, der bruges i TPE'er, er styrenblokcopolymerer (SBC), termoplastiske olefiner (TPO), termoplastiske vulkanisater (TPV) og termoplastiske polyurethaner (TPU).

Sammensætning af silikone

Silikone er en syntetisk polymer, der består af silicium, ilt, kulstof og brint med mindre andele af andre grundstoffer. Disse elementer kan omfatte calcium, titanium eller aluminium. Dens sammensætning omfatter:

• Siloxan rygrad: Kæder af siliciumatomer, der på skift er bundet til oxygenatomer.
• Organiske sidegrupper: Bundet til siliciumatomerne, afhængigt af den aktuelle type silikone, som kan være methyl, phenyl og andre.

Hvad er produktydelsen for TPE og silikone?

TPE og silikone er to polymerer, som hver især har deres egenskaber og typer af polymerer, der skal bruges afhængigt af ydeevne, pris og lovgivning. Så her er analysen af produktydelsen for både TPE'er og silikone.

1. Termoplastisk elastomer TPE:

• Fleksibilitet: Fint, ekstremt fleksibelt og meget blødt materiale.
• Elasticitet: Meget fleksibel, genvinder den oprindelige form efter at være blevet bøjet eller under bøjning.
• Bearbejdelighed: De er ikke biologisk nedbrydelige, nemme at støbe og genbruge, billigere end metal og glas og supplerer hinanden perfekt, da de begge er forbundet med proplast.
• Vedhæftning: Det kan let interagere med andre termoplaster og skabe en god binding.
• Holdbarhed: Noget lavere, men stadig højere end ikke-silikone.

2. Silikone

• Varmebestandighed: Modstandsdygtig over for høje temperaturer og ikke udsat for nogen form for nedbrydning.
• Elasticitet: Forbliver fleksibel ved høje og lave temperaturer, derfor bør der bruges mere elastisk materiale.
• Kemisk modstandsdygtighed: De opløses ikke i vand, olier og mange kemikalier, og de er også vandtætte.
• Biokompatibilitet: Stabilt til brug i medicin og madlavning.
• Holdbarhed: Meget holdbar og langtidsholdbar.

Egenskaber for både TPE- og silikonemateriale

Ejendomme	TPE (termoplastisk elastomer)	Silikone
Fleksibilitet	Meget fleksibel	Fleksibel, men fastere
Elasticitet	Fremragende	Fremragende
Varmebestandighed	Op til 120 °C	Op til 250 °C eller højere
Smeltepunkt	170°C til 260°C	Har ikke et egentligt smeltepunkt, men forbliver stabilt op til 250 °C eller højere.
Kemisk modstandsdygtighed	Moderat	Fremragende
UV-bestandighed	Moderat	Fremragende
Holdbarhed	God, men mindre end silikone	Meget høj
Biokompatibilitet	Det varierer efter type	Generelt høj
Forarbejdning	Let at behandle og genbruge	Mere kompleks behandling
Omkostninger	Generelt lavere	Højere
Trækstyrke	5-30 MPa	5-11 MPa
Forlængelse ved brud	200-800%	100-900%
Hårdhed (Shore A)	20-90	10-90
Vandtæthed	Moderat til høj	Høj

Hvornår skal man bruge TPE palstic-materiale?

Brug TPE-materiale, når;

• Omkostningerne er en vigtig faktor.
• Temperaturbestandigheden er moderat for de fleste af produkterne.
• Enkel proces og genanvendelighed er påkrævet.
• Produktet kræver et blødt og fleksibelt materiale;

Hvornår skal man bruge silikone?

Brug silikone, når;

• Modstandsdygtighed over for høje temperaturer er nødvendig.
• God kemikalie- og UV-bestandighed er afgørende.
• Der skal opnås langsigtet stabilitet og sikkerhed.
• Det pågældende produkt er bedst egnet til at blive brugt som medicinske eller fødevarerelaterede produkter.

Hvordan vælger man de bedste TPE-materialer?

Her er nogle måder, der kan hjælpe dig med at vælge det rigtige TPE-materiale;

• Krav til ansøgning: Find ud af de strategiske krav til den anvendelse, du har i tankerne (f.eks. fleksibilitet, hårdhed og temperaturbestandighed).
• Mekaniske egenskaber: Trækstyrken, forlængelsen og rivestyrken skal testes.
• Miljømæssig modstandsdygtighed: Overvej altid faktorer som modstandsdygtighed over for UV, kemikalier og varme.
• Overholdelse af lovgivningen: Fremme af overholdelse af relaterede standarder (f.eks. FDA eller REACH).
• Behandlingsmetode: Match TPE'en til din fremstillingsproces (f.eks. sprøjtestøbning, ekstrudering).

Hvordan vælger man de bedste silikonematerialer?

Følgende faktorer vil hjælpe dig med at forstå, hvordan du vælger det bedste silikonemateriale.

• Temperaturområde: Vælg en silikone, der er egnet til de forskellige temperaturområder i forskellige anvendelser.
• Kemisk eksponering: Overvej silikonens modstandsdygtighed over for forskellige kemikalier.
• Mekaniske egenskaber: Bestem hårdhed, trækstyrke og %-forlængelse.
• Lovmæssige krav: Sørg for, at silikonen opfylder visse krav, f.eks. silikone af medicinsk kvalitet eller silikone af fødevarekvalitet.
• Særlige egenskaber: Se efter elektrisk isolering og gennemsigtighed i silicium. Udover dette skal du også tjekke farvens stabilitet.

Er termoplastisk elastomer (TPE) sikkert at bruge?

TPE betragtes som et sikkert materiale, da det ikke må udsættes for hårde betingelser, der kan beskadige polymermatrixen. Sikkerhedsovervejelser omfatter:

• Biokompatibilitet: TPE'er er sikre og endda gode til medicinske anvendelser og kontakt med fødevarer
• Ikke-toksicitet: Ikke-toksicitet er den generelle egenskab ved de fleste TPE'er. Der kan dog være nogle farlige tilsætningsstoffer.
• Overholdelse af lovgivningen: Sørg for, at TEP'erne opfylder alle standarder for compliance og regler.

Du kan flytte til Er TPE sikkert? side for at få mere at vide om TPE-materiale.

Er silikone sikkert at bruge?

Silikone er generelt sikkert til forskellige anvendelser inden for medicin og fødevarer. Sikkerhedsfunktioner omfatter:

• Ikke-reaktiv og inaktiv: Dette materiale har ingen problemer med kemisk kompatibilitet. Det interagerer ikke kemisk med de fleste stoffer, der kommer i kontakt med det. Det kommer direkte i kontakt med fødevarer og huden.
• Biokompatibilitet: Medicinsk silikone bruges i implantater og medicinske applikationer.
• Varme- og kemikaliebestandighed: Under og eller ekstreme forhold bevarer silikone sin stabilitet og anses derfor for sikker.
• Overholdelse af lovgivningen: Sørg for, at den silikone, du bruger, overholder alle sikkerhedskrav.

Du kan flytte til Er silikone sikkert? side for at få mere at vide om TPU-materiale.

Forskel mellem TPE og silikone

Her er nogle af de største forskelle mellem TPE og silikone.

1. Temperaturmodstand

Temperaturbestandighed er en af de vigtigste forskelle mellem TPE og silikone. Silikone har ikke noget smeltepunkt og en stærk varmebestandighed. Dens mekaniske egenskaber forringes ikke ved temperaturer mellem 200 og 450 °C.

TPE-plast smelter mellem 260 og 320 °C. Det har en dårligere varmebestandighed. Derfor er TPE-materiale velegnet til anvendelser, der kræver genanvendelighed og fleksibilitet. De er bedst til forbrugsgoder, bildele og medicinsk udstyr.

2. Kemisk modstandsdygtighed

En anden forskel er den kemiske resistens mellem silikone og TPE-plast. Silikone er uigennemtrængelig for de fleste kemikalier, vand, oxidation og ozon. Det kan ikke modstå damp, alkalier, syrer, trichlorethylen, kulbrintebrændstoffer eller aromatiske kulbrinter. Derfor er silikone velegnet til anvendelser, der kræver en høj grad af kemisk stabilitet, som f.eks. isolering, køkkenudstyr og medicinsk udstyr. Vand, olie, fedt og visse opløsningsmidler er alle resistente over for TPE. Stærke syrer, baser og oxidationsmidler kan ikke ødelægge det. Derfor er TPE velegnet til produkter, der har brug for et beskedent niveau af kemisk stabilitet.

3. Genanvendelighed

. Fordi silikone kræver høje temperaturer og specifikke katalysatorer for at nedbryde sine bindinger, er det ikke let at genbruge. Derfor er silikone dyrere at bortskaffe og mindre miljøvenligt. TPE-plast kan smeltes og omformes flere gange uden at miste sin kvalitet. Derfor er det let at genbruge. Derfor er det billigere og mere miljøvenligt at genbruge TPE-plastmateriale.

4. Behandlingsmetode

Den fjerde forskel ligger i behandlingsmetoderne for silikone og TPE-materiale. Processer til håndtering af silikone omfatter flydende sprøjtestøbning, kompressionsstøbning, ekstrudering og sprøjtestøbning. På grund af dette bliver det dyrere og vanskeligere at forarbejde silikone. Men det er nemt at forarbejde TPE.

5. Farver

Både silikonegummi og TPE'er giver et fuldt spektrum af farvevalg. Silikongummi er typisk gennemskinneligt, når det bruges som råmateriale. Farvestoffer, der bruges under blandingsprocessen i fremstillingsprocessen, kan frembringe nuancer. De kan være uigennemsigtige, gennemskinnelige eller transparente. Men du kan nemt generere en bred vifte af farver med TPE.

6. Kompleks geometri

Silikongummi udfylder let ekstremt lange, tynde områder i en form og flyder ind i forme med forskellige vægtykkelser. i en form for at garantere fuld udfyldning. Når man udvikler TPE-plastdele, er det bedre at afrunde alle skarpe hjørner og opretholde en så ensartet vægtykkelse som muligt.

7. Overstøbning

Da silikonegummi hærder ved høje temperaturer. Det reducerer muligheden for, at underlaget smelter eller deformeres. Overstøbte termoplastiske polymerer (TPE'er) vil, når de vælges korrekt, skabe en sammenhængende, stærk forbindelse med det termoplastiske substrat uden brug af primere eller klæbemidler.

8. UV-modstandsdygtighed

En gennemsigtig genstand, der er blevet gul på grund af UV-sterilisering, kan stadig fungere fejlfrit. Men mange mennesker vil alligevel finde det foruroligende. Da silikonegummi er naturligt modstandsdygtigt over for UV-lys, bliver det ikke forringet i solen. Typisk virker disse stabilisatorer ved selektivt at opsamle UV-stråler. Derefter frigives energien som lavtemperaturvarme.

Så kort sagt opsummerer følgende tabel den største forskel mellem TPE og silikone.

 

Funktion	TPE (termoplastisk elastomer)	Silikone
Materialetype	Det er en blanding af gummi og plast	Det er en slags syntetisk polymer
Tekstur	TPE er ofte blødere og mere fleksibel	Fastere og endnu mere elastisk.
Holdbarhed	Det er mindre holdbart og kan let gå i stykker,	Det er mere holdbart og har højere rivestyrke
Varmebestandighed	Det giver lavere varmebestandighed. Så det kan smelte	Giver høj varmebestandighed
Rengøring	Meget nem at rengøre og indeholder færre porer.	Den kræver mere pleje og har flere porer.
Levetid	En kortere levetid. Så det kan nedbrydes over tid.	Længere levetid og endnu mere stabil.
Omkostninger	Generelt billigere end andre	Dyrere end TPE
Hypoallergenisk	Mindre sandsynlighed for at være allergivenlig	Generelt allergivenlig
Vægt	Lettere i vægt	Tungere i vægt
Farvemuligheder	Begrænset tilgængelighed, men kan forsvinde	Fås i en lang række farver og er farveægte.
Brugsscenarier	Har mange anvendelsesmuligheder til fremstilling af legetøj, tætninger og greb.	Meget brugt til at lave medicinske, kulinariske og højtemperaturapplikationer.

Konklusion

Konklusionen er, at der er visse paralleller og variationer mellem egenskaberne og anvendelsesmulighederne for silikone og TPE. Selvom silikone er meget modstandsdygtig over for varme og kemikalier, kræver genbrug komplicerede procedurer Du kan vælge et af de to materialer baseret på dine krav og behov. Generelt er TPE mere fleksibelt og fører til enkel forarbejdning. Det er en omkostningseffektiv løsning til fremstilling af forskellige produkter ved moderate temperaturer. Desuden er det genanvendeligt og passer godt til forbrugsvarer. På den anden side har silikone en høj varmebestandighed og kemisk stabilitet. Derfor kan det udmærke sig ved høje temperaturer. Men det er lidt dyrt og mindre fleksibelt sammenlignet med TPE-materiale.

Ofte stillede spørgsmål

Q1. Hvad er lighederne mellem TPE og silikone?

TPE og Silikone er ens på mange måder, f.eks. er de begge elastomerer. De har begge en gummilignende fleksibilitet og kan bruges til mange forskellige produkter. Desuden er de mere holdbare og kan tilpasses til specifikke egenskaber. Disse egenskaber gør dem ugiftige, så de kan bruges sikkert i medicinske produkter og fødevarer.

Q2. Hvad er de vigtigste forskelle mellem TPE og silikone?

Nogle af TPE's egenskaber er nem forarbejdning, fleksibilitet og relativt lave omkostninger. Det kan dog ikke klare høje temperaturer. Silikone er varme- og kemikalieresistent og bruges til høje temperaturer eller hårdhændet brug.

Q3. Er TPE og silikone egnet til medicinsk brug?

Absolut ja, TPE bruges i fleksible medicinske applikationer som f.eks. katetre. Silikone bruges mest på grund af sin høje varmestabilitet og biokompatibilitet til centrale anvendelser i den medicinske industri.