TPE of Thermoplastische elastomeren en Silicone zijn beide elastomeren, d.w.z. polymeren van rubberachtig materiaal. Ze kunnen hun oorspronkelijke vorm terugkrijgen nadat ze enorm zijn uitgerekt. In deze blog bespreken we wat siliconen en TPE-materialen zijn. Bovendien belichten we de belangrijkste verschillen in de eigenschappen en het gebruik van TPE en siliconen.
Wat is TPE-materiaal?
Een thermoplastisch elastomeer is een flexibele en rubberachtige substantie met kunststofachtige eigenschappen. Het kan worden geproduceerd met een reeks kunststofproductiemachines zoals spuitgieten, extrusie en blazen. TPE-kunststof is een echte thermoplast die niet gevulkaniseerd of uitgehard hoeft te worden. Thermoplastische elastomeren worden veel gebruikt in het dagelijks leven. Deze materialen zijn te vinden in allerlei producten, zoals consumentenartikelen, medische apparatuur, elektrisch gereedschap, keukengerei, schoenzolen en handgrepen voor motoren. TPE-materiaal is bestand tegen hoge temperaturen zonder krom te trekken of te splijten.
Thermoplastische elastomeren zijn scheurbestendig en voelen toch zacht aan. TPE-materiaal wordt gebruikt in handgrepen zoals die vaak te vinden zijn in fitnessapparatuur. TPE is ook gemakkelijk te kleuren en is overal om ons heen in producten te vinden. De zachte handgrepen op tandenborstels, kauwspeeltjes voor honden en handgrepen op tuingereedschap zijn andere voorbeelden van TPE-toepassingen. Ik heb TPE-spuitgieten pagina voor meer informatie over TPE vormdelen.
Wat is siliconen?
Silicone is een brede categorie vloeistoffen, harsen en elastomeren. Siliconen hebben de algemene formule (R2SiO)x. Hier kan R een van verschillende organische groepen vertegenwoordigen. Hun onderscheidende kenmerken zijn onder andere chemische inertie, weerstand tegen water en oxidatie. Bovendien zijn ze stabiel bij zowel hoge als lage temperaturen. Ze hebben ook diverse commerciële toepassingen. Ga naar Spuitgieten van siliconen En is siliconen veilig pagina voor meer informatie.
Samenstelling van TPE-kunststof
TPE-kunststof of Thermoplastisch Rubber is een copolymeer of een mengsel van polymeren dat voornamelijk de eigenschappen van rubber heeft met de thermische verwerkbaarheid van kunststoffen. De samenstelling bestaat meestal uit:
- Elastomeer component: Het is een type netwerk dat flexibiliteit en elasticiteit biedt aan een netwerk of systeem.
- Thermoplastische component: Hiermee kun je smeden en hersmeden, gieten en opnieuw gieten.
De verhouding hiervan kan worden aangepast en veel gebruikte elastomeren in TPE's zijn styreen blokcopolymeren (SBC), thermoplastische olefinen (TPO), thermoplastische vulkanisaten (TPV) en thermoplastische polyurethanen (TPU).
Samenstelling van silicone
Silicone is een synthetisch polymeer dat bestaat uit silicium, zuurstof, koolstof en waterstof met kleine hoeveelheden andere elementen. Deze elementen kunnen calcium, titanium of aluminium zijn. De samenstelling omvat:
- Siloxaan ruggengraat: Ketens van siliciumatomen die op hun beurt verbonden zijn met zuurstofatomen.
- Organische zijgroepen: Gebonden aan de siliciumatomen, afhankelijk van het feitelijke type silicone dat methyl, fenyl en andere kan zijn.
Wat zijn de productprestaties van TPE en silicone?
TPE en Silicone zijn twee polymeren en elk heeft zijn eigen eigenschappen en soorten polymeer om te gebruiken, afhankelijk van prestaties, prijs en wetten. Hier volgt dus een analyse van de productprestaties van zowel TPE's als siliconen.
1. Thermoplastisch elastomeer TPE:
- Flexibiliteit: Fijn, extreem flexibel, zeer zacht materiaal.
- Elasticiteit: Zeer flexibel, neemt de oorspronkelijke vorm weer aan na buigen of buigen.
- Verwerkbaarheid: Niet biologisch afbreekbaar, gemakkelijk te gieten en te recyclen, goedkoper dan metaal en glas, en ze vullen elkaar perfect aan omdat ze allebei worden geassocieerd met pro-plastics.
- Hechting: Het kan gemakkelijk samenwerken met andere thermoplasten en een goede hechting creëren.
- Duurzaamheid: Iets lager, maar nog steeds hoger dan niet-siliconen.
2. Silicone
- Hittebestendigheid: Bestand tegen hoge temperaturen en niet onderhevig aan enige vorm van degradatie.
- Elasticiteit: Blijft flexibel bij hoge en lage temperaturen, daarom moet elastischer materiaal worden gebruikt.
- Chemische bestendigheid: Ze lossen niet op in water, oliën en veel chemicaliën en zijn ook waterdicht.
- Biocompatibiliteit: Stabiel voor gebruik in medicijnen en in de keuken.
- Duurzaamheid: Zeer duurzaam en gaat lang mee.
Eigenschappen van zowel TPE- als Siliconenmateriaal
| Eigenschappen | TPE (thermoplastisch elastomeer) | Siliconen |
| Flexibiliteit | Zeer flexibel | Flexibel maar steviger |
| Elasticiteit | Uitstekend | Uitstekend |
| Hittebestendigheid | Tot 120°C | Tot 250°C of hoger |
| Smeltpunt | 170 °C tot 260 °C | Heeft geen echt smeltpunt, blijft stabiel tot 250°C of hoger |
| Chemische bestendigheid | Gematigd | Uitstekend |
| UV-bestendigheid | Gematigd | Uitstekend |
| Duurzaamheid | Goed maar minder dan siliconen | Zeer hoog |
| Biocompatibiliteit | Het verschilt per type | Over het algemeen hoog |
| Verwerken | Gemakkelijk te verwerken en recyclen | Complexere verwerking |
| Kosten | Over het algemeen lager | Hoger |
| Treksterkte | 5-30 MPa | 5-11 MPa |
| Rek bij breuk | 200-800% | 100-900% |
| Hardheid (Shore A) | 20-90 | 10-90 |
| Waterbestendigheid | Matig tot hoog | Hoog |
Wanneer TPE palstic materiaal gebruiken?
Gebruik TPE-materiaal wanneer;
- De kosten zijn een belangrijke factor.
- De temperatuurbestendigheid is matig voor de meeste producten.
- Eenvoudig proces en recycleerbaarheid is vereist.
- Het product vereist zacht en flexibel materiaal;
Wanneer gebruik je siliconen?
Gebruik Silicone wanneer;
- Bestendigheid tegen hoge temperaturen is noodzakelijk.
- Een goede chemische en UV-bestendigheid is cruciaal.
- Er moet stabiliteit en veiligheid op lange termijn worden bereikt.
- Het onderzochte product is het meest geschikt om te worden gebruikt als medisch of voedingsgerelateerd product.
Hoe kies je de beste TPE-materialen?
Hier zijn enkele manieren die je helpen bij het kiezen van het juiste TPE-materiaal;
- Vereisten voor sollicitatie: Ontdek de strategische vereisten van de toepassing die je in gedachten hebt (bijv. flexibiliteit, hardheid en temperatuurbestendigheid).
- Mechanische eigenschappen: De treksterkte, rek en scheursterkte moeten worden getest.
- Milieubestendigheid: Houd altijd rekening met factoren zoals bestendigheid tegen UV, chemicaliën en hitte.
- Naleving van regelgeving: Naleving van gerelateerde normen vergemakkelijken (bijv. van FDA of REACH).
- Verwerkingsmethode: Stem de TPE af op je productieproces (bijvoorbeeld spuitgieten, extrusie).
Hoe kies je de beste siliconematerialen?
De volgende factoren helpen je te begrijpen hoe je het beste siliconemateriaal kiest.
- Temperatuurbereik: Kies een silicone die geschikt is voor de verschillende temperatuurbereiken in verschillende toepassingen.
- Chemische blootstelling: Houd rekening met de bestendigheid van siliconen tegen verschillende chemicaliën.
- Mechanische eigenschappen: Bepaal de hardheid, treksterkte en % rek.
- Wettelijke vereisten: Zorg ervoor dat de silicone aan bepaalde eisen voldoet, zoals medische silicone of silicone voor levensmiddelen.
- Speciale eigenschappen: Kijk naar de elektrische isolatie en transparantie van siliconen. Controleer daarnaast ook de stabiliteit van de kleur.
Is Thermoplastisch Elastomeer (TPE) veilig om te gebruiken?
TPE wordt beschouwd als een veilig materiaal voor zover het niet wordt blootgesteld aan harde omstandigheden die de polymeermatrix kunnen beschadigen. Veiligheidsoverwegingen zijn onder andere:
- Biocompatibiliteit: TPE's zijn veilig en zelfs goed voor medische toepassingen en toepassingen die in contact komen met voedingsmiddelen
- Niet-giftig: Niet-giftigheid is de algemene eigenschap van de meeste TPE's. Er kunnen echter enkele gevaarlijke additieven in zitten. Er kunnen echter enkele gevaarlijke additieven in zijn verwerkt.
- Naleving van regelgeving: Zorg ervoor dat TEP's voldoen aan alle normen voor naleving en regelgeving.
Je zou kunnen verhuizen naar is TPE veilig pagina voor meer informatie over TPE-materiaal.
Is siliconen veilig om te gebruiken?
Silicone is over het algemeen veilig voor verschillende toepassingen in medische en voedingstoepassingen. Veiligheidskenmerken zijn onder andere:
- Niet-reactief en inert: Dit materiaal heeft geen problemen met chemische compatibiliteit. Het heeft geen chemische interactie met de meeste stoffen die ermee in contact komen. Het komt direct in contact met voedsel en de huid.
- Biocompatibiliteit: Medische siliconen worden gebruikt in implantaten en medische toepassingen.
- Hittebestendigheid en chemische weerstand: Onder extreme omstandigheden behoudt siliconen zijn stabiliteit, waardoor het veilig is.
- Naleving van regelgeving: Zorg ervoor dat de siliconen die je gebruikt voldoen aan alle veiligheidseisen.
Je zou kunnen verhuizen naar is siliconen veilig pagina voor meer informatie over TPU materiaal.
Verschil tussen TPE vs Silicone
Hier zijn enkele belangrijke verschillen tussen TPE en Silicone.
1. Temperatuurbestendigheid
Temperatuurbestendigheid is een van de belangrijkste verschillen tussen TPE en siliconen. Silicone heeft geen smeltpunt en een sterke hittebestendigheid. De mechanische eigenschappen gaan niet achteruit bij temperaturen tussen 200 en 450 °C.
TPE-kunststof smelt tussen 260 en 320°C. Het heeft een slechtere hittebestendigheid. Daarom is TPE-materiaal geschikt voor toepassingen die recycleerbaarheid en flexibiliteit vereisen. Ze zijn het meest geschikt voor consumptiegoederen, auto-onderdelen en medische apparatuur.
2. Chemische weerstand
Een ander verschil is de chemische bestendigheid van siliconen en TPE-kunststof. Silicone is ongevoelig voor de meeste chemicaliën, water, oxidatie en ozon. Het is niet bestand tegen stoom, alkaliën, zuren, trichloorethyleen, koolwaterstofbrandstoffen of aromatische koolwaterstoffen. Daarom is silicone geschikt voor toepassingen die een hoge mate van chemische stabiliteit vereisen, zoals isolatie, keukengerei en medische apparatuur. Water, oliën, vetten en sommige oplosmiddelen zijn allemaal bestand tegen TPE. Sterke zuren, basen en oxiderende stoffen kunnen het niet breken. Hierdoor is TPE geschikt voor producten die een bescheiden mate van chemische stabiliteit nodig hebben.
3. Recycleerbaarheid
. Omdat siliconen hoge temperaturen en specifieke katalysatoren nodig hebben om hun bindingen af te breken, zijn ze niet gemakkelijk recycleerbaar. Als gevolg hiervan is siliconen duurder om weg te gooien en minder milieuvriendelijk. TPE-kunststof kan meerdere keren worden gesmolten en opnieuw worden gevormd zonder zijn kwaliteit te verliezen. Het is dus gemakkelijk recyclebaar. Hierdoor is het hergebruiken van TPE plastic materiaal goedkoper en milieuvriendelijker.
4. Verwerkingsmethode
Het vierde verschil zit in de verwerkingsmethoden van siliconen- en TPE-materiaal. Processen voor het verwerken van siliconen zijn onder andere spuitgieten met vloeistof, persen, extruderen en spuitgieten. Hierdoor wordt het verwerken van siliconen duurder en moeilijker. TPE is echter gemakkelijk te verwerken.
5. Kleuren
Zowel Siliconenrubber als TPE's bieden een volledig kleurenspectrum. Siliconenrubber is meestal doorschijnend als het als grondstof wordt gebruikt. Kleurstoffen die tijdens de mengfase van het productieproces worden gebruikt, kunnen tinten produceren. Ze kunnen ondoorzichtig, doorschijnend of transparant zijn. Maar met TPE kun je gemakkelijk een breed kleurengamma genereren.
6. Complexe geometrie
Siliconenrubber vult met gemak extreem lange, dunne gebieden van een matrijs en vloeit in matrijzen met verschillende wanddiktes. in een matrijs om een volledige opvulling te garanderen. Bij het ontwikkelen van TPE kunststof onderdelen is het beter om alle scherpe hoeken af te ronden en de wanddikte van het onderdeel zo uniform mogelijk te houden.
7. Overspuiten
Siliconenrubber hardt uit bij hoge temperaturen. Het vermindert de kans op smelten of vervormen van het substraat. Overmolded thermoplastische polymeren (TPE's) produceren bij een juiste keuze een samenhangende, sterke verbinding met het thermoplastische substraat zonder het gebruik van primers of lijmen.
8. UV-bestendigheid
Een doorzichtig voorwerp dat geel is geworden door UV-sterilisatie kan nog steeds vlekkeloos functioneren. Maar toch zullen veel mensen het verontrustend vinden. Omdat Siliconenrubber van nature bestand is tegen UV-licht, gaat het niet achteruit in de zon. Meestal werken deze stabilisatoren door selectief UV-stralen op te vangen. Vervolgens wordt de energie afgegeven als warmte bij lage temperatuur.
In het kort geeft de volgende tabel een overzicht van de belangrijkste verschillen tussen TPE en Silicone.
| Functie | TPE (thermoplastisch elastomeer) | Siliconen |
| Type materiaal | Het is een mengsel van rubber en kunststof | Het is een soort synthetisch polymeer |
| Textuur | TPE is vaak zachter en flexibeler | Steviger en nog elastischer. |
| Duurzaamheid | Het is minder duurzaam en kan gemakkelijk scheuren, | Het is duurzamer en heeft een hogere scheurweerstand |
| Hittebestendigheid | Het biedt een lagere hittebestendigheid. Het kan dus smelten | Biedt hoge hittebestendigheid |
| Schoonmaken | Veel eenvoudiger schoon te maken en bevat minder poriën. | Het heeft meer verzorging nodig en meer poriën. |
| Levensduur | Een kortere levensduur. Het kan dus na verloop van tijd degraderen. | Langere levensduur en nog stabieler. |
| Kosten | Over het algemeen goedkoper dan andere | Duurder dan TPE |
| Hypoallergeen | Minder waarschijnlijk hypoallergeen | Over het algemeen hypoallergeen |
| Gewicht | Lichter in gewicht | Zwaarder in gewicht |
| Kleuropties | Beperkt beschikbaar, maar kan vervagen | Verkrijgbaar in een groot aantal kleuren en kleurecht. |
| Gebruikscases | Hebben veel toepassingen in het maken van speelgoed, afdichtingen en handgrepen. | Zeer veel gebruikt voor medische, culinaire en hoge temperatuur toepassingen. |
Conclusie
Concluderend zijn er bepaalde parallellen en variaties tussen de eigenschappen en toepassingen van siliconen en TPE. Hoewel siliconen zeer goed bestand zijn tegen hitte en chemicaliën, vereist het recyclen ervan ingewikkelde procedures Je kunt een van de twee materialen kiezen op basis van je eisen en behoeften. Over het algemeen is TPE flexibeler en leidt het tot eenvoudige verwerking. Het is een kosteneffectieve oplossing voor het maken van verschillende producten bij gematigde temperaturen. Daarnaast is het recyclebaar en past het goed bij consumentengoederen. Aan de andere kant heeft siliconen een hoge hittebestendigheid en chemische stabiliteit. Daarom kan het uitblinken bij hoge temperaturen. Maar het is een beetje duur en minder flexibel dan TPE-materiaal.
Veelgestelde vragen
Q1. Wat zijn de overeenkomsten tussen TPE en Silicone?
TPE en Siliconen lijken in veel opzichten op elkaar, omdat het allebei elastomeren zijn. Ze bieden beide rubberachtige flexibiliteit en hebben talloze toepassingen in het maken van verschillende producten. Bovendien zijn ze duurzamer en kunnen ze worden aangepast voor specifieke eigenschappen. Deze eigenschappen maken ze niet-toxisch voor veilig gebruik in medische en voedingsproducten.
Q2. Wat zijn de belangrijkste verschillen tussen TPE en Silicone?
Enkele eigenschappen van TPE zijn verwerkingsgemak, flexibiliteit en relatief lage kosten. Het kan echter niet tegen hoge temperaturen. Silicone is hitte- en chemicaliënbestendig en wordt gebruikt voor hoge temperaturen of rigoureus gebruik.
Q3. Zijn TPE en Silicone geschikt voor medisch gebruik?
Absoluut ja, TPE wordt gebruikt in flexibele medische toepassingen, zoals katheters. Silicone wordt meestal gebruikt vanwege de hoge hittebestendigheid en biocompatibiliteit voor kerntoepassingen in de medische industrie.