TPE eller termoplastiske elastomerer og silikon er begge elastomerer, dvs. de er polymerer av gummiaktig materiale. De kan gjenvinne sin opprinnelige form etter å ha blitt strukket i stor grad. I denne bloggen vil vi diskutere hva som er silikon og TPE-materialer. Videre vil vi også belyse de viktigste forskjellene i egenskapene og bruksområdene til TPE og silikon.
Hva er TPE-materiale?
En termoplastisk elastomer er et fleksibelt og gummilignende stoff med plastlignende egenskaper. Det kan produseres med en rekke ulike plastproduksjonsutstyr som sprøytestøping, ekstrudering og blåsestøping. TPE-plastmateriale er en ekte termoplast som ikke krever vulkanisering eller herding. Termoplastiske elastomerer er mye brukt i dagliglivet. Disse materialene finnes i en rekke produkter, blant annet forbruksartikler, medisinsk utstyr, elektroverktøy, kjøkkenutstyr, skosåler og motorsykkelhåndtak. TPE-materialet tåler høye temperaturer uten å vri seg eller sprekke.
Termoplastiske elastomerer er rivebestandige, men likevel myke å ta på. TPE-materiale brukes i håndtak som de man ofte finner i treningsutstyr. TPE er også lett å fargelegge og finnes i produkter rundt oss. De myke grepene på tannbørster, tyggeleker for hunder og håndtak på hageredskaper er andre eksempler på TPE-anvendelser. Må til TPE-sprøytestøping siden for å få vite mer om TPE-støpte deler.
Hva er silikon?
Silikon er en bred kategori av væsker, harpikser og elastomerer. Silikoner har en generell formel som lyder (R2SiO)x. Her kan R representere en hvilken som helst av flere organiske grupper. De kjennetegnes blant annet ved at de er kjemisk inerte, motstandsdyktige mot vann og oksidasjon. Dessuten er de stabile ved både høye og lave temperaturer. De har også en rekke ulike kommersielle bruksområder. Gå til Sprøytestøping av silikon og er silikon trygt siden for å få vite mer.
Sammensetning av TPE-plast
TPE-plast eller termoplastisk gummi er en kopolymer eller en blanding av polymerer som hovedsakelig har egenskapene til gummi med den termiske bearbeidbarheten til plast. Sammensetningen inkluderer vanligvis:
- Elastomerisk komponent: Det er en type nettverk som gir fleksibilitet og elastisitet til et nettverk eller system.
- Termoplastisk komponent: Gjør det mulig å smi og smi på nytt, støpe og støpe på nytt.
Forholdet mellom disse kan justeres, og vanlige elastomerer som brukes i TPE-er, er styrenblokk-kopolymerer (SBC), termoplastiske olefiner (TPO), termoplastiske vulkanisater (TPV) og termoplastiske polyuretaner (TPU).
Sammensetning av silikon
Silikon er en syntetisk polymer som består av silisium, oksygen, karbon og hydrogen med mindre andeler av andre grunnstoffer. Disse elementene kan inkludere kalsium, titan eller aluminium. Sammensetningen inkluderer:
- Siloksan-ryggrad: Kjeder av silisiumatomer som i tur og orden er bundet til oksygenatomer.
- Organiske sidegrupper: Bundet til silisiumatomene, avhengig av den aktuelle silikontypen, som kan være metyl, fenyl og andre.
Hva er produktytelsen til TPE og silikon?
TPE og silikon er to polymerer, og hver har sine egenskaper og typer polymer som skal brukes avhengig av ytelse, pris og lover. Så her er analysen av produktytelsen til både TPE og silikon.
1. Termoplastisk elastomer TPE:
- Fleksibilitet: Fint, ekstremt fleksibelt og veldig mykt materiale.
- Elastisitet: Svært fleksibel, gjenvinner den opprinnelige formen etter å ha blitt bøyd eller under bøying.
- Bearbeidbarhet: De er ikke biologisk nedbrytbare, enkle å støpe og resirkulere, billigere enn metall og glass, og utfyller hverandre perfekt siden de begge forbindes med proffplast.
- Adhesjon: Det kan lett samhandle med andre termoplaster og skape en god binding.
- Holdbarhet: Noe lavere, men fortsatt høyere enn ikke-silikon.
2. Silikon
- Varmebestandighet: Motstandsdyktig mot høye temperaturer og utsettes ikke for noen form for nedbrytning.
- Elastisitet: Forblir fleksibel ved høye og lave temperaturer, derfor bør det brukes mer elastisk materiale.
- Kjemisk motstandsdyktighet: De løser seg ikke opp i vann, oljer og mange kjemikalier, og de er også vanntette.
- Biokompatibilitet: Stabil for bruk i medisin og matlaging.
- Holdbarhet: Svært slitesterk og langvarig.
Egenskaper for både TPE og silikonmateriale
| Egenskaper | TPE (termoplastisk elastomer) | Silikon |
| Fleksibilitet | Svært fleksibel | Fleksibel, men fastere |
| Elastisitet | Utmerket | Utmerket |
| Varmebestandighet | Opp til 120 °C | Opp til 250 °C eller høyere |
| Smeltepunkt | 170 °C til 260 °C | Har ikke et ekte smeltepunkt, men holder seg stabil opp til 250 °C eller høyere |
| Kjemisk motstandsdyktighet | Moderat | Utmerket |
| UV-bestandighet | Moderat | Utmerket |
| Holdbarhet | Bra, men mindre enn silikon | Svært høy |
| Biokompatibilitet | Det varierer etter type | Generelt høy |
| Behandling | Enkel å behandle og resirkulere | Mer kompleks behandling |
| Kostnader | Generelt lavere | Høyere |
| Strekkfasthet | 5-30 MPa | 5-11 MPa |
| Forlengelse ved brudd | 200-800% | 100-900% |
| Hardhet (Shore A) | 20-90 | 10-90 |
| Motstandsdyktighet mot vann | Moderat til høy | Høy |
Når skal man bruke TPE-palstisk materiale?
Bruk TPE-materiale når;
- Kostnadene er en viktig faktor.
- Temperaturbestandigheten er moderat for de fleste produktene.
- Enkel prosess og resirkulerbarhet er påkrevd.
- Produktet krever mykt og fleksibelt materiale;
Når skal man bruke silikon?
Bruk silikon når;
- Høy temperaturbestandighet er nødvendig.
- God kjemikalie- og UV-bestandighet er avgjørende.
- Langsiktig stabilitet og sikkerhet må oppnås.
- Det aktuelle produktet er best egnet til å brukes som medisinske eller næringsmiddelrelaterte produkter.
Hvordan velge de beste TPE-materialene?
Her er noen tips som kan hjelpe deg med å velge riktig TPE-materiale;
- Søknadskrav: Finn ut hvilke strategiske krav som gjelder for bruksområdet du har i tankene (f.eks. fleksibilitet, hardhet og temperaturbestandighet).
- Mekaniske egenskaper: Strekkfasthet, forlengelse og rivestyrke må testes.
- Miljømessig motstandsdyktighet: Ta alltid hensyn til faktorer som motstand mot UV-stråling, kjemikalier og varme.
- Overholdelse av lover og regler: Tilrettelegge for samsvar med relaterte standarder (f.eks. FDA eller REACH).
- Behandlingsmetode: Tilpass TPE til produksjonsprosessen (for eksempel sprøytestøping, ekstrudering).
Hvordan velge de beste silikonmaterialene?
Følgende faktorer vil hjelpe deg å forstå hvordan du velger det beste silikonmaterialet.
- Temperaturområde: Velg et silikon som egner seg for de ulike temperaturområdene i ulike bruksområder.
- Kjemisk eksponering: Tenk på silikonets motstandskraft mot ulike kjemikalier.
- Mekaniske egenskaper: Bestem hardhet, strekkfasthet og %-forlengelse.
- Regulatoriske krav: Sørg for at silikonet oppfyller visse krav, for eksempel silikon av medisinsk kvalitet eller silikon av næringsmiddelkvalitet.
- Spesielle egenskaper: Se etter elektrisk isolasjon og silisiumets gjennomsiktighet. I tillegg til dette må du også sjekke fargenes stabilitet.
Er termoplastisk elastomer (TPE) trygt å bruke?
TPE anses som et trygt materiale i den grad det ikke skal utsettes for harde forhold som kan skade polymermatrisen. Sikkerhetshensyn inkluderer:
- Biokompatibilitet: TPE er trygt og til og med godt egnet for medisinsk bruk og kontakt med næringsmidler
- Ikke-toksisitet: De fleste TPE-er kjennetegnes generelt ved at de ikke er giftige. Det kan imidlertid være noen farlige tilsetningsstoffer inkludert.
- Overholdelse av lover og regler: Sørg for at TEP-er oppfyller alle standarder for samsvar og regelverk.
Du kan flytte til er TPE trygt siden for å få vite mer om TPE-materiale.
Er silikon trygt å bruke?
Silikon er generelt trygt for ulike bruksområder innen medisin og næringsmidler. Sikkerhetsfunksjoner inkluderer:
- Ikke-reaktiv og inert: Dette materialet har ingen problemer med kjemisk kompatibilitet. Det interagerer ikke kjemisk med de fleste stoffer som kommer i kontakt med det. Det gjør det direkte i kontakt med mat og hud.
- Biokompatibilitet: Medisinsk silikon brukes i implantater og medisinske applikasjoner.
- Motstandsdyktighet mot varme og kjemikalier: Under ekstreme forhold beholder silikonet sin stabilitet, og anses derfor som trygt.
- Overholdelse av lover og regler: Sørg for at silikonet du bruker, oppfyller alle sikkerhetskrav.
Du kan flytte til er silikon trygt siden for å få vite mer om TPU-materiale.
Forskjellen mellom TPE og silikon
Her er noen viktige forskjeller mellom TPE og silikon.
1. Temperaturbestandighet
Temperaturbestandighet er en av de viktigste forskjellene mellom TPE og silikon. Silikon har ikke noe smeltepunkt og er svært varmebestandig. De mekaniske egenskapene forringes ikke ved temperaturer mellom 200 og 450 °C.
TPE-plast smelter mellom 260 og 320 °C. Det har dårligere varmebestandighet. Derfor egner TPE-materialet seg best til bruksområder som krever resirkulerbarhet og fleksibilitet. De egner seg best til forbruksvarer, bildeler og medisinsk utstyr.
2. Kjemisk resistens
En annen forskjell er den kjemiske motstandsdyktigheten til silikon og TPE-plast. Silikon er ugjennomtrengelig for de fleste kjemikalier, vann, oksidasjon og ozon. Det tåler ikke damp, alkalier, syrer, trikloretylen, hydrokarbonbrensel eller aromatiske hydrokarboner. Derfor egner silikon seg godt til bruksområder som krever en høy grad av kjemisk stabilitet, som isolasjon, kjøkkenutstyr og medisinsk utstyr. Vann, oljer, fett og enkelte løsemidler er alle motstandsdyktige mot TPE. Sterke syrer, baser og oksidasjonsmidler kan ikke bryte det ned. Derfor egner TPE seg godt til produkter som krever en beskjeden grad av kjemisk stabilitet.
3. Gjenvinnbarhet
. Fordi silikon krever høye temperaturer og spesifikke katalysatorer for å bryte ned bindingene, er det ikke lett å resirkulere. Derfor er silikon dyrere å avhende og mindre miljøvennlig. TPE-plast kan smeltes og omformes flere ganger uten å miste kvaliteten. Derfor er den lett å resirkulere. Derfor er det billigere og mer miljøvennlig å gjenbruke TPE-plast.
4. Behandlingsmetode
Den fjerde forskjellen ligger i behandlingsmetodene for silikon og TPE-materiale. Prosesser for håndtering av silikon inkluderer flytende sprøytestøping, kompresjonsstøping, ekstrudering og sprøytestøping. På grunn av dette blir behandlingen av silikon dyrere og vanskeligere. Det er imidlertid enkelt å behandle TPE.
5. Farger
Både silikongummi og TPE gir et bredt spekter av fargevalg. Silikongummi er vanligvis gjennomskinnelig når det brukes som råmateriale. Fargestoffer som brukes under produksjonsprosessens blandingsfase kan produsere fargetoner. De kan være ugjennomsiktige, gjennomskinnelige eller gjennomsiktige. Men du kan enkelt generere et bredt spekter av farger med TPE.
6. Kompleks geometri
Silikongummi fyller lett ut ekstremt lange, tynne områder i en form og flyter inn i former med ulike veggtykkelser. i en form for å garantere full utfylling. Når du utvikler TPE-plastdeler, er det bedre å radiere alle skarpe hjørner og opprettholde en så jevn veggtykkelse som mulig.
7. Overstøping
Siden silikongummi herder ved høye temperaturer. Det reduserer muligheten for at underlaget smelter eller deformeres. Overstøpte termoplastiske polymerer (TPE) vil, når de velges riktig, gi en sammenhengende, sterk forbindelse med det termoplastiske substratet uten bruk av grunning eller lim.
8. UV-bestandighet
En gjennomsiktig gjenstand som har blitt gul på grunn av UV-sterilisering, kan fortsatt fungere feilfritt. Men mange vil likevel synes det er ubehagelig. Siden silikongummi er naturlig motstandsdyktig mot UV-lys, vil den ikke forringes i solen. Vanligvis fungerer disse stabilisatorene ved å selektivt samle UV-stråler. Deretter frigjør de energien som lavtemperaturvarme.
Kort oppsummert vil følgende tabell oppsummere den største forskjellen mellom TPE og silikon.
| Funksjon | TPE (termoplastisk elastomer) | Silikon |
| Materialtype | Det er en blanding av gummi og plast | Det er en slags syntetisk polymer |
| Tekstur | TPE er ofte mykere og mer fleksibel | Fastere og enda mer elastisk. |
| Holdbarhet | Det er mindre slitesterkt og kan lett rives i stykker, | Det er mer slitesterkt og har høyere rivestyrke |
| Varmebestandighet | Det gir lavere varmebestandighet. Så det kan smelte | Gir høy varmebestandighet |
| Rengjøring | Mye enklere å rengjøre og inneholder færre porer. | Den krever mer pleie og har flere porer. |
| Levetid | En kortere levetid. Så det kan forringes over tid. | Lengre levetid og enda mer stabil. |
| Kostnader | Generelt billigere enn andre | Dyrere enn TPE |
| Allergivennlig | Mindre sannsynlighet for å være allergivennlig | Generelt allergivennlig |
| Vekt | Lettere i vekt | Tyngre i vekt |
| Fargevalg | Begrenset tilgjengelighet, men kan falme | Tilgjengelig i et bredt spekter av farger og fargeekte. |
| Brukstilfeller | Har mange bruksområder innen produksjon av leker, tetninger og håndtak. | Mye brukt til å lage medisinske, kulinariske og høytemperaturapplikasjoner. |
Konklusjon
Det er altså visse paralleller og variasjoner mellom egenskapene og bruksområdene til silikon og TPE. Selv om silikon er svært motstandsdyktig mot varme og kjemikalier, krever resirkulering av det kompliserte prosedyrer Du kan velge ett av de to materialene basert på dine krav og behov. Generelt er TPE mer fleksibelt og fører til enkel behandling. Det er en kostnadseffektiv løsning for å lage forskjellige produkter ved moderate temperaturer. I tillegg er det resirkulerbart og passer godt sammen med forbruksvarer. På den annen side har silikon høy varmebestandighet og kjemisk stabilitet. Det er derfor det kan utmerke seg under høye temperaturer. Men dette er litt dyrt og mindre fleksibelt sammenlignet med TPE-materiale.
Ofte stilte spørsmål
Q1. Hva er likhetene mellom TPE og silikon?
TPE og Silikon er like på mange måter, blant annet fordi de begge er elastomerer. De har begge en gummilignende fleksibilitet og har mange bruksområder i ulike produkter. Dessuten er de mer holdbare og kan tilpasses spesifikke egenskaper. Disse egenskapene gjør dem giftfrie, slik at de trygt kan brukes i medisinske produkter og næringsmidler.
Q2. Hva er de viktigste forskjellene mellom TPE og silikon?
Noen av egenskapene til TPE er at det er enkelt å bearbeide, fleksibelt og relativt billig. Det tåler imidlertid ikke høye temperaturer. Silikon er varme- og kjemikaliebestandig og brukes ved høye temperaturer eller streng bruk.
Q3. Er TPE og silikon egnet for medisinsk bruk?
Absolutt ja, TPE brukes i fleksible medisinske applikasjoner, som for eksempel katetre. Silikon brukes mest på grunn av sin høye varmestabilitet og biokompatibilitet til kjerneapplikasjoner i den medisinske industrien.