Los TPE o elastómeros termoplásticos y la silicona son elastómeros, es decir, polímeros de material gomoso. Pueden recuperar su forma original tras ser estirados en gran medida. En este blog hablaremos de la silicona y los TPE. Además, también arrojaremos luz sobre las principales diferencias en las propiedades y usos de los TPE y la silicona.
¿Qué es el material TPE?
Un elastómero termoplástico es una sustancia flexible y similar al caucho con propiedades similares a las del plástico. Puede fabricarse con una serie de equipos de producción de plásticos, como el moldeo por inyección, la extrusión y el moldeo por soplado. El material plástico TPE es un termoplástico genuino que no requiere vulcanización ni curado. Los elastómeros termoplásticos se utilizan ampliamente en la vida cotidiana. Estos materiales se encuentran en una gran variedad de productos, como artículos de consumo, equipos médicos, herramientas eléctricas, utensilios de cocina, plantillas de zapatos y puños de motos. El material TPE puede resistir temperaturas severas sin deformarse ni partirse.
Los elastómeros termoplásticos son resistentes al desgarro y suaves al tacto. Material TPE se utiliza en empuñaduras como las que suelen encontrarse en los aparatos de ejercicio. El TPE también es fácilmente coloreable y puede encontrarse en productos que nos rodean. Las suaves empuñaduras de los cepillos de dientes, los juguetes masticables para perros y los mangos de las herramientas de jardinería son otros ejemplos de aplicaciones del TPE. Hay que Moldeo por inyección de TPE para saber más sobre las piezas moldeadas de TPE.
¿Qué es la silicona?
La silicona es una amplia categoría de fluidos, resinas y elastómeros. Las siliconas tienen una fórmula general de (R2SiO)x. En este caso, R puede representar cualquiera de varios grupos orgánicos. Se caracterizan por su inercia química, su resistencia al agua y a la oxidación. Además, son estables tanto a altas como a bajas temperaturas. También tienen diversas aplicaciones comerciales. Ir a Moldeo por inyección de silicona y ¿es segura la silicona? para saber más.
Composición del plástico TPE
El plástico TPE o caucho termoplástico es un copolímero o una mezcla de polímeros que tiene principalmente las propiedades del caucho con la procesabilidad térmica de los plásticos. La composición suele incluir:
- Componente elastomérico: Es un tipo de red que ofrece flexibilidad y elasticidad a una red o sistema.
- Componente termoplástico: Permite forjar y reforjar, fundir y refundir.
La proporción de estos puede ajustarse, y los elastómeros habituales utilizados en los TPE son los copolímeros en bloque de estireno (SBC), las olefinas termoplásticas (TPO), los vulcanizados termoplásticos (TPV) y los poliuretanos termoplásticos (TPU).
Composición de la silicona
La silicona es un polímero sintético compuesto de silicio, oxígeno, carbono e hidrógeno con pequeñas proporciones de otros elementos. Estos elementos pueden incluir calcio, titanio o aluminio. Su composición incluye:
- Espina dorsal de siloxano: Cadenas de átomos de silicio enlazados a su vez con átomos de oxígeno.
- Grupos laterales orgánicos: Se une a los átomos de silicio, dependiendo del tipo de silicona, que puede ser metilo, fenilo y otros.
¿Cuál es el rendimiento de los productos de TPE y silicona?
TPE y Silicona son dos polímeros y cada uno tiene sus propiedades y tipos de polímero a utilizar dependiendo del rendimiento, precio y leyes. Por lo tanto, aquí está el análisis del rendimiento del producto de ambos TPE y silicona.
1. Elastómero termoplástico TPE:
- Flexibilidad: Material fino, extremadamente flexible y muy suave.
- Elasticidad: Muy flexible, recupera la forma original después de ser doblado o durante la flexión.
- Procesabilidad: No son biodegradables, son fáciles de moldear y reciclar, más baratos que el metal y el vidrio, y se complementan a la perfección, ya que ambos están asociados a los plásticos pro.
- Adherencia: Puede interactuar fácilmente con otros termoplásticos y crear una buena unión.
- Durabilidad: Algo inferior, pero aún superior a la no silicona.
2. Silicona
- Resistencia al calor: Resistente a altas temperaturas, así como no sometido a ningún tipo de degradación.
- Elasticidad: Permanece flexible a altas y bajas temperaturas, por lo que debe utilizarse un material más elástico.
- Resistencia química: No se disuelven en agua, aceites y muchos productos químicos, y además son impermeables.
- Biocompatibilidad: Estable para su uso en medicina y cocina.
- Durabilidad: Muy resistente y duradero.
Propiedades del TPE frente al material de silicona
| Propiedades | TPE (elastómero termoplástico) | Silicona |
| Flexibilidad | Muy flexible | Flexible pero más firme |
| Elasticidad | Excelente | Excelente |
| Resistencia al calor | Hasta 120°C | Hasta 250°C o más |
| Punto de fusión | 170°C a 260°C | No tiene un punto de fusión verdadero, permanece estable hasta 250°C o más. |
| Resistencia química | Moderado | Excelente |
| Resistencia UV | Moderado | Excelente |
| Durabilidad | Bueno pero menos que silicona | Muy alta |
| Biocompatibilidad | Varía según el tipo | Generalmente alto |
| Tratamiento | Fácil de procesar y reciclar | Tratamiento más complejo |
| Coste | Generalmente inferior | Más alto |
| Resistencia a la tracción | 5-30 MPa | 5-11 MPa |
| Alargamiento a la rotura | 200-800% | 100-900% |
| Dureza (Shore A) | 20-90 | 10-90 |
| Resistencia al agua | Moderado a alto | Alta |
¿Cuándo utilizar el material TPE palstic?
Utilice material TPE cuando;
- El coste es un factor importante.
- La resistencia a la temperatura es moderada en la mayoría de los productos.
- Se requiere un proceso sencillo y reciclabilidad.
- El producto requiere un material blando y flexible;
¿Cuándo utilizar silicona?
Utilice silicona cuando;
- Es necesaria una resistencia a altas temperaturas.
- Una buena resistencia química y a los rayos UV es crucial.
- Hay que lograr estabilidad y seguridad a largo plazo.
- El producto considerado es el más adecuado para ser utilizado como producto médico o alimentario.
¿Cómo elegir los mejores materiales de TPE?
He aquí algunos consejos que le ayudarán a elegir el material TPE adecuado;
- Requisitos de la solicitud: Averigüe los requisitos estratégicos de la aplicación que tiene en mente (por ejemplo, flexibilidad, dureza y resistencia a la temperatura).
- Propiedades mecánicas: Hay que probar la resistencia a la tracción, el alargamiento y la resistencia al desgarro.
- Resistencia medioambiental: Tenga siempre en cuenta factores como la resistencia a los rayos UV, los productos químicos y el calor.
- Cumplimiento de la normativa: Facilitar el cumplimiento de las normas relacionadas (por ejemplo, de la FDA o REACH).
- Método de procesamiento: Adapte el TPE a su proceso de fabricación (por ejemplo, moldeo por inyección o extrusión).
¿Cómo elegir los mejores materiales de silicona?
Los siguientes factores le ayudarán a comprender cómo elegir el mejor material de silicona.
- Gama de temperaturas: Elija una silicona adecuada para los distintos rangos de temperaturas de las diferentes aplicaciones.
- Exposición química: Tenga en cuenta la resistencia de la silicona a diferentes productos químicos.
- Propiedades mecánicas: Determinar la dureza, la resistencia a la tracción y el alargamiento %.
- Requisitos reglamentarios: Asegúrese de que la silicona cumple ciertos requisitos, como la silicona de grado médico o la silicona de grado alimentario.
- Propiedades especiales: Compruebe el aislamiento eléctrico y la transparencia de la silicona. Además, compruebe también la estabilidad del color.
¿Es seguro utilizar el elastómero termoplástico (TPE)?
El TPE se considera un material seguro en la medida en que no debe someterse a condiciones duras que puedan dañar la matriz polimérica. Las consideraciones de seguridad incluyen:
- Biocompatibilidad: Los TPE son seguros e incluso buenos para aplicaciones médicas y en contacto con alimentos
- No toxicidad: La no toxicidad es la característica general de la mayoría de los TPE. Sin embargo, puede haber algunos aditivos peligrosos incluidos.
- Cumplimiento de la normativa: Asegúrese de que los PTE cumplen todas las normas de conformidad y reglamentación.
Podrías trasladarte a ¿es seguro el TPE? para saber más sobre el material TPE.
¿Es seguro utilizar silicona?
En general, la silicona es segura para diferentes usos en aplicaciones médicas y alimentarias. Entre sus características de seguridad se incluyen:
- No reactivo e inerte: Este material no presenta problemas de compatibilidad química. No interactúa químicamente con la mayoría de las sustancias que entran en contacto con él. Lo hace directamente en contacto con los alimentos y la piel.
- Biocompatibilidad: La silicona médica se utiliza en implantes y aplicaciones médicas.
- Resistencia térmica y química: En condiciones extremas, la silicona conserva su estabilidad, lo que la hace segura.
- Cumplimiento de la normativa: Asegúrate de que la silicona que utilizas cumple todos los requisitos de seguridad.
Podrías trasladarte a ¿es segura la silicona? para saber más sobre el material TPU.
Diferencia entre TPE y silicona
Estas son algunas de las principales diferencias entre el TPE y la silicona.
1. Resistencia a la temperatura
La resistencia a la temperatura es una de las principales diferencias entre los TPE y la silicona. La silicona no tiene punto de fusión y es muy resistente al calor. Sus cualidades mecánicas no se degradan a temperaturas entre 200 y 450 °C.
El plástico TPE se funde entre 260 y 320°C. Su resistencia al calor es menor. Por ello, el material TPE es apropiado para usos que requieren reciclabilidad y flexibilidad. Son idóneos para bienes de consumo, piezas de automóvil y equipos médicos.
2. 2. Resistencia química
La resistencia química de la silicona y el plástico TPE es otra diferencia. La silicona es impermeable a la mayoría de los productos químicos, al agua, a la oxidación y al ozono. No resiste el vapor, los álcalis, los ácidos, el tricloroetileno, los hidrocarburos ni los hidrocarburos aromáticos. Por ello, la silicona es adecuada para usos que requieren un alto grado de estabilidad química, como aislamientos, utensilios de cocina y dispositivos médicos. El agua, los aceites, las grasas y algunos disolventes son resistentes al TPE. Los ácidos fuertes, las bases y los agentes oxidantes no pueden romperlo. Por ello, el TPE es adecuado para productos que requieren un nivel moderado de estabilidad química.
3. Reciclabilidad
. La silicona necesita altas temperaturas y catalizadores específicos para romper sus enlaces, por lo que no es fácilmente reciclable. En consecuencia, la silicona es más cara de desechar y menos respetuosa con el medio ambiente. El plástico TPE puede fundirse y reformarse varias veces sin perder su calidad. Por lo tanto, es fácilmente reciclable. Por ello, la reutilización del material plástico TPE es menos costosa y más beneficiosa para el medio ambiente.
4. 4. Método de tratamiento
La cuarta diferencia radica en los métodos de procesamiento de la silicona y el material TPE. Los procesos de manipulación de la silicona incluyen el moldeo por inyección líquida, el moldeo por compresión, la extrusión y el moldeo por inyección. Por ello, el procesamiento de la silicona resulta más costoso y difícil. Sin embargo, es fácil procesar el TPE.
5. Colores
Tanto el caucho de silicona como los TPE ofrecen una amplia gama de colores. El caucho de silicona suele ser translúcido cuando se utiliza como materia prima. Los colorantes utilizados durante la fase de mezcla del proceso de fabricación pueden producir matices. Pueden ser opacos, translúcidos o transparentes. Pero con el TPE se puede generar fácilmente una amplia gama de colores.
6. Geometría compleja
El caucho de silicona rellena con facilidad áreas extremadamente largas y delgadas de un molde y fluye en moldes con una gama de grosores de pared. en un molde para garantizar el llenado completo. Al desarrollar piezas de plástico TPE, es mejor radiar todas las esquinas afiladas y mantener un grosor de pared de la pieza tan uniforme como sea posible.
7. Sobremoldeo
Dado que el caucho de silicona se cura a altas temperaturas. Reduce la posibilidad de que el sustrato se funda o se deforme. Los polímeros termoplásticos (TPE) sobremoldeados, cuando se eligen correctamente, producen una conexión cohesiva y fuerte con el sustrato termoplástico sin necesidad de utilizar imprimaciones ni adhesivos.
8. Resistencia a los rayos UV
Un objeto transparente que ha amarilleado debido a la esterilización por rayos UV puede seguir funcionando perfectamente. Pero aun así, a muchas personas les resultará inquietante. Como el caucho de silicona es naturalmente resistente a los rayos UV, no se deteriora bajo el sol. Normalmente, estos estabilizadores funcionan recogiendo selectivamente los rayos UV. Luego liberan la energía en forma de calor a baja temperatura.
En resumen, la siguiente tabla resume las principales diferencias entre el TPE y la silicona.
| Característica | TPE (elastómero termoplástico) | Silicona |
| Tipo de material | Es una mezcla de caucho y plástico | Es un tipo de polímero sintético |
| Textura | El TPE suele ser más blando y flexible | Más firme y aún más elástica. |
| Durabilidad | Es menos duradero y puede rasgarse con facilidad, | Es más duradero y tiene mayor resistencia al desgarro |
| Resistencia al calor | Ofrece menor resistencia al calor. Por lo tanto, puede fundir | Ofrece gran resistencia al calor |
| Limpieza | Mucho más fácil de limpiar y contiene menos poros. | Requiere más cuidados y tiene más poros. |
| Vida útil | Una vida útil más corta. Por lo tanto, puede degradarse con el tiempo. | Mayor vida útil y aún más estable. |
| Coste | Generalmente más barato que otros | Más caro que el TPE |
| Hipoalergénico | Menos probabilidades de ser hipoalergénico | Generalmente hipoalergénico |
| Peso | Más ligeros | Mayor peso |
| Opciones de color | Disponibilidad limitada, pero puede desvanecerse | Disponible en una amplia gama de colores y no destiñe. |
| Casos prácticos | Tienen muchas aplicaciones en la fabricación de juguetes, juntas y agarres. | Muy utilizado en aplicaciones médicas, culinarias y de alta temperatura. |
Conclusión
En conclusión, existen ciertos paralelismos y variaciones entre las propiedades y aplicaciones de la silicona y el TPE. Aunque la silicona es muy resistente al calor y a los productos químicos, su reciclado requiere procedimientos complicados Puede elegir cualquiera de los dos materiales en función de sus requisitos y necesidades. En general, el TPE es más flexible y permite un procesamiento sencillo. Es una solución rentable para fabricar diferentes productos a temperaturas moderadas. Además, es reciclable y encaja bien con los bienes de consumo. Por otro lado, la silicona tiene una gran resistencia al calor y estabilidad química. Por eso, puede destacar en condiciones de alta temperatura. Pero es un poco caro y menos flexible que el material TPE.
Preguntas frecuentes
Q1. ¿Cuáles son las similitudes entre el TPE y la silicona?
TPE y Silicona son similares en muchos aspectos, por ejemplo, ambos son elastómeros. Ambos ofrecen una flexibilidad similar a la del caucho y tienen numerosas aplicaciones en la fabricación de diferentes productos. Además, son más duraderos y pueden personalizarse para obtener propiedades específicas. Estas propiedades hacen que no sean tóxicos para un uso seguro en productos médicos y alimentarios.
Q2. ¿Cuáles son las principales diferencias entre el TPE y la silicona?
Algunas de las propiedades del TPE son su facilidad de procesamiento, su flexibilidad y su coste relativamente bajo. Sin embargo, no soporta altas temperaturas. La silicona es resistente al calor y a los productos químicos y se utiliza para altas temperaturas o un uso riguroso.
Q3. ¿Son adecuados el TPE y la silicona para uso médico?
Por supuesto que sí, TPE se utiliza en aplicaciones médicas flexibles, como los catéteres. La silicona se utiliza sobre todo por su gran estabilidad térmica y biocompatibilidad para aplicaciones básicas en la industria médica.
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