TPE vs. Silikon

TPE oder thermoplastische Elastomere und Silikon sind beide Elastomere, d. h. Polymere aus gummiartigem Material. Sie können ihre ursprüngliche Form wiedererlangen, nachdem sie stark gedehnt wurden. In diesem Blog besprechen wir, was Silikon und TPE ist. Darüber hinaus beleuchten wir auch die wichtigsten Unterschiede in den Eigenschaften und Verwendungen von TPE und Silikon.

Was ist TPE?

Ein thermoplastisches Elastomer ist eine flexible und gummiartige Substanz mit kunststoffähnlichen Eigenschaften. Es kann mit einer Reihe von Kunststoffproduktionsanlagen wie Spritzguss, Extrusion und Blasformen hergestellt werden. TPE ist ein echter Thermoplast, der weder vulkanisiert noch ausgehärtet werden muss. Thermoplastische Elastomere werden im täglichen Leben häufig verwendet. Diese Materialien finden sich in einer Vielzahl von Produkten, darunter Konsumgüter, medizinische Geräte, Elektrowerkzeuge, Küchengeschirr, Schuheinlagen und Motorradgriffe. TPE kann extremen Temperaturen standhalten, ohne sich zu verziehen oder zu spalten.

Thermoplastische Elastomere sind reißfest und dennoch weich anzufassen. TPE wird in Griffen verwendet, wie sie häufig bei Trainingsgeräten zu finden sind. TPE ist außerdem leicht einfärbbar und findet sich in Produkten überall um uns herum. Die weichen Griffe an Zahnbürsten, Kauspielzeug für Hunde und Griffe an Gartengeräten sind weitere Beispiele für TPE-Anwendungen. TPE-Spritzguss Seite, um mehr über TPE zu erfahren.

Was ist Silikon?

Silikon ist eine breite Kategorie von Flüssigkeiten, Harzen und Elastomeren. Silikone haben die allgemeine Formel (R2SiO)x. Dabei kann R eine beliebige organische Gruppe darstellen. Zu ihren besonderen Eigenschaften gehören chemische Inertheit, Wasser- und Oxidationsbeständigkeit. Darüber hinaus sind sie sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen stabil. Außerdem haben sie eine Vielzahl kommerzieller Anwendungen. Gehe zu Silikon-Spritzguss Seite, um mehr zu erfahren.

Zusammensetzung von TPE

TPE oder Thermoplastischer Gummi ist ein Copolymer oder eine Mischung aus Polymeren, die hauptsächlich die Eigenschaften von Gummi mit der thermischen Verarbeitbarkeit von Kunststoffen hat. Die Zusammensetzung umfasst normalerweise:

• Elastomere Komponente: Es handelt sich um einen Netzwerktyp, der einem Netzwerk oder System Flexibilität und Elastizität verleiht.
• Thermoplastische Komponente: Ermöglicht das Schmieden und Umschmieden, Gießen und Neugießen.

Ihr Verhältnis kann angepasst werden. Häufig in TPEs verwendete Elastomere sind Styrolblockcopolymere (SBC), thermoplastische Olefine (TPO), thermoplastische Vulkanisate (TPV) und thermoplastische Polyurethane (TPU).

Zusammensetzung von Silikon

Silikon ist ein synthetisches Polymer, das aus Silizium, Sauerstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff sowie geringen Anteilen anderer Elemente besteht. Zu diesen Elementen können Kalzium, Titan oder Aluminium gehören. Seine Zusammensetzung umfasst:

• Siloxan-Rückgrat: Ketten aus Siliziumatomen, die wiederum an Sauerstoffatome gebunden sind.
• Organische Seitengruppen: An die Siliziumatome gebunden, kann es sich je nach Silikontyp um Methyl, Phenyl und andere handeln.

Wie ist die Produktleistung von TPE und Silikon?

TPE und Silikon sind zwei Polymere und jedes hat seine eigenen Eigenschaften und Polymertypen, die je nach Leistung, Preis und Gesetzen verwendet werden können. Hier ist also die Analyse der Produktleistung von TPE und Silikon

1. Thermoplastisches Elastomer TPE:

• Flexibilität: Feines, extrem flexibles, sehr weiches Material.
• Elastizität: Sehr flexibel, nimmt nach dem Biegen oder beim Beugen wieder die ursprüngliche Form an.
• Verarbeitbarkeit: Sie sind nicht biologisch abbaubar, leicht zu formen und zu recyceln, günstiger als Metall und Glas und ergänzen sich perfekt, da sie beide mit Pro-Kunststoffen in Verbindung gebracht werden.
• Haftung: Es kann problemlos mit anderen Thermoplasten reagieren und eine gute Verbindung herstellen.
• Haltbarkeit: Etwas niedriger, aber immer noch höher als ohne Silikon.

2. Silikon

• Hitzebeständigkeit: Beständig gegen hohe Temperaturen und keinerlei Abnutzung ausgesetzt.
• Elastizität: Bleibt bei hohen und niedrigen Temperaturen flexibel, daher sollte elastischeres Material verwendet werden.
• Chemische Beständigkeit: Sie lösen sich nicht in Wasser, Ölen und vielen Chemikalien auf und sind außerdem wasserfest.
• Biokompatibilität: Stabil für die Verwendung in der Medizin und beim Kochen.
• Haltbarkeit: Äußerst strapazierfähig und langlebig.

Eigenschaften von TPE und Silikon

 

Eigenschaften	TPE (Thermoplastisches Elastomer)	Silikon
Flexibilität	Sehr flexibel	Flexibel, aber fester
Elastizität	Exzellent	Exzellent
Hitzebeständigkeit	Bis 120°C	Bis 250°C oder höher
Schmelzpunkt	170°C bis 260°C	Hat keinen echten Schmelzpunkt, bleibt bis 250 °C oder höher stabil
Chemische Beständigkeit	Mäßig	Exzellent
UV-Beständigkeit	Mäßig	Exzellent
Haltbarkeit	Gut, aber weniger als Silikon	Sehr hoch
Biokompatibilität	Es variiert je nach Typ	Generell hoch
Verarbeitung	Leicht zu verarbeiten und zu recyceln	Komplexere Verarbeitung
Kosten	Im Allgemeinen niedriger	Höher
Zugfestigkeit	5-30 MPa	5-11 MPa
Bruchdehnung	200-800%	100-900%
Härte (Shore A)	20-90	10-90
Wasserbeständigkeit	Mäßig bis hoch	Hoch

Wann wird TPE verwendet?

Verwenden Sie TPE, wenn:

• Die Kosten sind ein wichtiger Faktor.
• Die Temperaturbeständigkeit ist bei den meisten Produkten mittelmäßig.
• Erforderlich sind ein einfacher Prozess und Recyclingfähigkeit.
• Das Produkt erfordert weiches und flexibles Material;

Wann sollte Silikon verwendet werden?

Verwenden Sie Silikon, wenn;

• Eine hohe Temperaturbeständigkeit ist erforderlich.
• Entscheidend ist eine gute Chemikalien- und UV-Beständigkeit.
• Es muss eine langfristige Stabilität und Sicherheit erreicht werden.
• Das in Rede stehende Produkt eignet sich bestens für den Einsatz als medizinisches oder lebensmittelbezogenes Produkt.

Wie wählt man die besten TPE-Materialien aus?

Hier sind einige Möglichkeiten, die Ihnen bei der Auswahl des richtigen TPE-Materials helfen:

• Bewerbungsvoraussetzungen: Informieren Sie sich über die strategischen Anforderungen Ihrer geplanten Anwendung (z. B. Flexibilität, Härte und Temperaturbeständigkeit).
• Mechanische Eigenschaften: Es müssen Zugfestigkeit, Dehnung und Weiterreißfestigkeit geprüft werden.
• Umweltbeständigkeit: Berücksichtigen Sie immer Faktoren wie UV-, Chemikalien- und Hitzebeständigkeit.
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Erleichtert die Einhaltung relevanter Standards (z. B. der FDA oder REACH).
• Verarbeitungsmethode: Passen Sie das TPE an Ihren Herstellungsprozess an (zum Beispiel Spritzguss, Extrusion).

Wie wählt man die besten Silikonmaterialien aus?

Die folgenden Faktoren helfen Ihnen dabei, das beste Silikonmaterial auszuwählen.

• Temperaturbereich: Wählen Sie ein Silikon, das für die unterschiedlichen Temperaturbereiche verschiedener Anwendungen geeignet ist.
• Chemische Belastung: Berücksichtigen Sie die Beständigkeit von Silikon gegenüber verschiedenen Chemikalien.
• Mechanische Eigenschaften: Bestimmen Sie Härte, Zugfestigkeit und %-Dehnung.
• Regulatorische Anforderungen: Stellen Sie sicher, dass das Silikon bestimmte Anforderungen erfüllt, z. B. medizinisches Silikon oder lebensmittelechtes Silikon.
• Besondere Eigenschaften: Achten Sie auf die elektrische Isolierung und Transparenz des Silikons. Überprüfen Sie außerdem die Farbstabilität.

Ist die Verwendung von thermoplastischem Elastomer (TPE) sicher?

TPE gilt als sicheres Material, sofern es keinen harten Bedingungen ausgesetzt wird, die die Polymermatrix beschädigen könnten. Zu den Sicherheitsaspekten zählen:

• Biokompatibilität: TPEs sind sicher und sogar für medizinische Anwendungen und Anwendungen mit Lebensmittelkontakt geeignet
• Ungiftigkeit: Die meisten TPEs sind ungiftig. Sie können jedoch einige gefährliche Zusatzstoffe enthalten.
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Stellen Sie sicher, dass TEPs alle Compliance- und Regulierungsstandards erfüllen.

Sie könnten umziehen nach ist TPE sicher Seite, um mehr über das TPU-Material zu erfahren.

Ist die Verwendung von Silikon sicher?

Silikon ist im Allgemeinen für verschiedene Anwendungen im medizinischen Bereich und in der Lebensmittelindustrie unbedenklich. Zu den Sicherheitsmerkmalen gehören:

• Nicht reaktiv und inert: Dieses Material weist keine Probleme mit der chemischen Verträglichkeit auf. Es reagiert chemisch nicht mit den meisten Substanzen, mit denen es in Kontakt kommt. Es kommt direkt mit Lebensmitteln und der Haut in Kontakt.
• Biokompatibilität: Medizinisches Silikon wird in Implantaten und medizinischen Anwendungen verwendet.
• Hitze- und Chemikalienbeständigkeit: Unter extremen Bedingungen behält Silikon seine Stabilität und gilt daher als sicher.
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Stellen Sie sicher, dass das von Ihnen verwendete Silikon alle Sicherheitsanforderungen erfüllt.

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Unterschied zwischen TPE und Silikon

Hier sind einige wichtige Unterschiede zwischen TPE und Silikon.

1. Temperaturbeständigkeit

Die Temperaturbeständigkeit ist einer der Hauptunterschiede zwischen TPE und Silikon. Silikon hat keinen Schmelzpunkt und ist sehr hitzebeständig. Seine mechanischen Eigenschaften verschlechtern sich bei Temperaturen zwischen 200 und 450 °C nicht.

TPE schmilzt zwischen 260 und 320 °C. Es hat eine schlechtere Hitzebeständigkeit. Aus diesem Grund eignet sich TPE für Anwendungen, bei denen Recyclingfähigkeit und Flexibilität erforderlich sind. Sie eignen sich am besten für Konsumgüter, Autoteile und medizinische Geräte.

2. Chemische Beständigkeit

Ein weiterer Unterschied besteht in der chemischen Beständigkeit von Silikon und TPE. Silikon ist unempfindlich gegenüber den meisten Chemikalien, Wasser, Oxidation und Ozon. Dampf, Laugen, Säuren, Trichlorethylen, Kohlenwasserstoffen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen widersteht es jedoch nicht. Aus diesem Grund eignet sich Silikon für Anwendungen, die ein hohes Maß an chemischer Beständigkeit erfordern, wie Isolierung, Küchengeschirr und medizinische Geräte. Wasser, Öle, Fette und einige Lösungsmittel sind beständig gegen TPE. Starke Säuren, Basen und Oxidationsmittel können es nicht zerstören. Aus diesem Grund eignet sich TPE für Produkte, die ein moderates Maß an chemischer Beständigkeit erfordern.

3. Recyclingfähigkeit

. Da Silikon hohe Temperaturen und spezielle Katalysatoren benötigt, um seine Bindungen aufzubrechen, ist es nicht leicht recycelbar. Infolgedessen ist die Entsorgung von Silikon teurer und weniger umweltfreundlich. TPE kann mehrmals geschmolzen und neu geformt werden, ohne seine Qualität zu verlieren. Daher ist es leicht recycelbar. Aus diesem Grund ist die Wiederverwendung von TPE weniger teuer und umweltfreundlicher.

4. Art der Verarbeitung

Der vierte Unterschied liegt in den Verarbeitungsmethoden von Silikon und TPE. Zu den Verfahren zur Verarbeitung von Silikon gehören Flüssigspritzguss, Formpressen, Extrusion und Spritzguss. Dadurch wird die Verarbeitung von Silikon teurer und schwieriger. TPE lässt sich jedoch problemlos verarbeiten.

5. Farben

Sowohl Silikonkautschuk als auch TPEs bieten eine Farbauswahl im gesamten Spektrum. Silikonkautschuk ist als Rohmaterial normalerweise durchscheinend. Beim Mischen im Herstellungsprozess verwendete Farbstoffe können Farbtöne erzeugen. Sie können undurchsichtig, durchscheinend oder transparent sein. Mit TPE können Sie jedoch problemlos eine breite Farbpalette erzeugen.

6. Komplexe Geometrie

Silikonkautschuk füllt extrem lange, dünne Bereiche einer Form problemlos aus und fließt in Formen mit unterschiedlichen Wandstärken. in eine Form, um eine vollständige Füllung zu gewährleisten. Bei der Entwicklung von TPE-Teilen ist es besser, alle scharfen Ecken abzurunden und eine möglichst gleichmäßige Teilewandstärke beizubehalten.

7. Umspritzen

Da Silikonkautschuk bei hohen Temperaturen aushärtet, verringert sich die Möglichkeit, dass das Substrat schmilzt oder sich verformt. Umspritzte thermoplastische Polymere (TPEs) erzeugen bei richtiger Auswahl eine schlüssige, starke Verbindung mit dem thermoplastischen Substrat ohne Verwendung von Primern oder Klebstoffen.

8. UV-Beständigkeit

Ein transparenter Gegenstand, der durch UV-Sterilisation gelb geworden ist, kann immer noch einwandfrei funktionieren. Dennoch empfinden es viele Menschen als beunruhigend. Da Silikonkautschuk von Natur aus UV-beständig ist, zersetzt es sich in der Sonne nicht. Normalerweise funktionieren diese Stabilisatoren, indem sie selektiv UV-Strahlen einfangen. Anschließend geben sie die Energie als Niedertemperaturwärme frei.

Die folgende Tabelle fasst also kurz die wichtigsten Unterschiede zwischen TPE und Silikon zusammen.

 

Besonderheit	TPE (Thermoplastisches Elastomer)	Silikon
Materialtyp	Es ist eine Mischung aus Gummi und Kunststoff	Es ist eine Art synthetisches Polymer
Textur	TPE ist oft weicher und flexibler	Fester und noch elastischer.
Haltbarkeit	Es ist weniger haltbar und kann leicht reißen,	Es ist langlebiger und hat eine höhere Reißfestigkeit
Hitzebeständigkeit	Es bietet eine geringere Hitzebeständigkeit. Es kann also schmelzen	Bietet hohe Hitzebeständigkeit
Reinigung	Viel einfacher zu reinigen und hat weniger Poren.	Sie ist pflegeintensiver und porenreicher.
Lebensdauer	Eine kürzere Lebensdauer. Daher kann es mit der Zeit nachlassen.	Längere Lebensdauer und noch stabiler.
Kosten	Im Allgemeinen günstiger als andere	Teurer als TPE
Hypoallergen	Weniger wahrscheinlich hypoallergen	Generell hypoallergen
Gewicht	Geringeres Gewicht	Höheres Gewicht
Farboptionen	Begrenzte Verfügbarkeit, kann aber verblassen	In vielen verschiedenen Farben erhältlich und farbecht.
Anwendungsfälle	Finden viele Anwendungsmöglichkeiten bei der Herstellung von Spielzeugen, Dichtungen und Griffen.	Wird häufig für medizinische, kulinarische und Hochtemperaturanwendungen verwendet.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es gewisse Parallelen und Unterschiede zwischen den Eigenschaften und Anwendungen von Silikon und TPE gibt. Obwohl Silikon sehr hitze- und chemikalienbeständig ist, erfordert sein Recycling komplizierte Verfahren. Sie können je nach Ihren Anforderungen und Bedürfnissen eines der beiden Materialien auswählen. Im Allgemeinen ist TPE flexibler und lässt sich einfach verarbeiten. Es ist eine kostengünstige Lösung für die Herstellung verschiedener Produkte bei moderaten Temperaturen. Darüber hinaus ist es recycelbar und eignet sich gut für Konsumgüter. Silikon hingegen weist eine hohe Hitzebeständigkeit und chemische Stabilität auf. Deshalb eignet es sich hervorragend für Hochtemperaturbedingungen. Es ist jedoch im Vergleich zu TPE etwas teurer und weniger flexibel.

Häufig gestellte Fragen

F1. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen TPE und Silikon?

TPE und Silikon sind sich in vielerlei Hinsicht ähnlich, zum Beispiel sind sie beide Elastomere. Sie bieten beide eine gummiartige Flexibilität und haben zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten bei der Herstellung verschiedener Produkte. Darüber hinaus sind sie haltbarer und können für spezifische Eigenschaften angepasst werden. Diese Eigenschaften machen sie ungiftig und für den sicheren Einsatz in medizinischen und Lebensmittelprodukten geeignet.

F2. Was sind die Hauptunterschiede zwischen TPE und Silikon?

Einige Eigenschaften von TPE sind die einfache Verarbeitung, Flexibilität und relativ niedrige Kosten. Allerdings kann es hohen Temperaturen nicht standhalten. Silikon ist hitze- und chemikalienbeständig und wird bei hohen Temperaturen oder starker Beanspruchung verwendet.

F3. Sind TPE und Silikon für den medizinischen Gebrauch geeignet?

Absolut ja, TPE wird in flexiblen medizinischen Anwendungen wie Kathetern eingesetzt. Silikon wird aufgrund seiner hohen Hitzestabilität und Biokompatibilität hauptsächlich für Kernanwendungen in der Medizinbranche verwendet.