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. TPE-Material 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 TPE-Spritzguss page to know more about TPE molded parts.
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 Und ist Silikon sicher Seite, um mehr zu erfahren.
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:
- 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 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. 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.
Properties of Both TPE vs Silicone Material
| 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 |
When to Use TPE palstic material?
Use TPE material when;
- 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 page to know more about TPE material.
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 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. Chemische Beständigkeit
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. Recyclingfähigkeit
. 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. Art der Verarbeitung
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. 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
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. 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
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.
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
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.
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.