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. Materiał TPE 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 Formowanie wtryskowe TPE page to know more about TPE molded parts.
Czym jest silikon?
Silikon to szeroka kategoria płynów, żywic i elastomerów. Silikony mają ogólny wzór (R2SiO)x. Tutaj R może reprezentować dowolną z kilku grup organicznych. Ich wyróżniające cechy to obojętność chemiczna, odporność na wodę i utlenianie. Ponadto są stabilne zarówno w wysokich, jak i niskich temperaturach. Ponadto mają różnorodny zestaw zastosowań komercyjnych. Przejdź do Formowanie wtryskowe silikonu I Czy silikon jest bezpieczny? aby dowiedzieć się więcej.
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:
- Składnik elastomerowy: Jest to typ sieci zapewniający elastyczność i sprężystość sieci lub systemowi.
- Składnik termoplastyczny: Pozwala na wykuwanie i przekuwanie, rzucanie i ponowne rzucanie zaklęć.
Proporcje tych składników można regulować, a powszechnie stosowanymi elastomerami w TPE są kopolimery blokowe styrenu (SBC), olefiny termoplastyczne (TPO), wulkanizaty termoplastyczne (TPV) i poliuretany termoplastyczne (TPU).
Skład silikonu
Silikon to syntetyczny polimer składający się z krzemu, tlenu, węgla i wodoru z niewielkimi proporcjami innych pierwiastków. Pierwiastki te mogą obejmować wapń, tytan lub aluminium. Jego skład obejmuje:
- Szkielet siloksanowy: Łańcuchy atomów krzemu połączone kolejno z atomami tlenu.
- Organiczne grupy boczne: Połączone z atomami krzemu, w zależności od rodzaju silikonu, który może być metylowy, fenylowy i inny.
Jakie są parametry produktu TPE i silikonu?
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. Elastomer termoplastyczny TPE:
- Elastyczność: Materiał cienki, niezwykle elastyczny i bardzo miękki.
- Elastyczność: Bardzo elastyczny, powraca do pierwotnego kształtu po zgięciu lub zginaniu.
- Przetwarzalność: Nie ulegają biodegradacji, są łatwe do formowania i recyklingu, tańsze od metalu i szkła, a ponadto doskonale się uzupełniają, gdyż są kojarzone z tworzywami sztucznymi.
- Przyczepność: Może łatwo reagować z innymi tworzywami termoplastycznymi i tworzyć dobre wiązania.
- Trwałość: Nieco niższe, ale nadal wyższe niż w przypadku produktów bezsilikonowych.
2. Silikon
- Odporność na ciepło: Odporne na wysokie temperatury i niepodlegające żadnemu procesowi degradacji.
- Elastyczność: Zachowuje elastyczność w wysokich i niskich temperaturach, dlatego należy użyć materiału o większej elastyczności.
- Odporność chemiczna: Nie rozpuszczają się w wodzie, olejach i wielu substancjach chemicznych, są także wodoodporne.
- Biokompatybilność: Nadaje się do stosowania w medycynie i kuchni.
- Trwałość: Bardzo trwałe i długotrwałe.
Properties of Both TPE vs Silicone Material
| Właściwości | TPE (elastomer termoplastyczny) | Silikon |
| Elastyczność | Bardzo elastyczny | Elastyczny, ale bardziej wytrzymały |
| Elastyczność | Doskonały | Doskonały |
| Odporność na ciepło | Do 120°C | Do 250°C i wyżej |
| Temperatura topnienia | 170°C do 260°C | Nie posiada rzeczywistej temperatury topnienia, pozostaje stabilny do temperatury 250°C lub wyższej |
| Odporność chemiczna | Umiarkowany | Doskonały |
| Odporność na promieniowanie UV | Umiarkowany | Doskonały |
| Trwałość | Dobre, ale gorsze od silikonu | Bardzo wysoki |
| Biokompatybilność | Zależy od typu | Generalnie wysoki |
| Przetwarzanie | Łatwy w przetwarzaniu i recyklingu | Bardziej złożone przetwarzanie |
| Koszt | Generalnie niższy | Wyższy |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 5-30 MPa | 5-11 MPa |
| Wydłużenie przy zerwaniu | 200-800% | 100-900% |
| Twardość (Shore A) | 20-90 | 10-90 |
| Odporność na wodę | Umiarkowany do wysokiego | Wysoki |
When to Use TPE palstic material?
Use TPE material when;
- Koszt jest najważniejszym czynnikiem.
- Odporność większości produktów na temperaturę jest umiarkowana.
- Wymagany jest prosty proces i możliwość recyklingu.
- Produkt wymaga miękkiego i elastycznego materiału;
Kiedy stosować silikon?
Stosuj silikon, gdy:
- Konieczna jest odporność na wysoką temperaturę.
- Kluczowe znaczenie ma dobra odporność na działanie substancji chemicznych i promieniowanie UV.
- Należy osiągnąć długoterminową stabilność i bezpieczeństwo.
- Rozważany produkt najlepiej nadaje się do wykorzystania jako produkt medyczny lub spożywczy.
Jak wybrać najlepsze materiały TPE?
Oto kilka wskazówek, które pomogą Ci wybrać odpowiedni materiał TPE:
- Wymagania dotyczące aplikacji: Dowiedz się, jakie strategiczne wymagania ma zastosowanie, które masz na myśli (np. elastyczność, twardość i odporność na temperaturę).
- Właściwości mechaniczne: Należy sprawdzić wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie i wytrzymałość na rozdarcie.
- Odporność na warunki środowiskowe: Zawsze bierz pod uwagę takie czynniki jak odporność na promieniowanie UV, chemikalia i ciepło.
- Zgodność z przepisami: Ułatwianie zgodności z odpowiednimi normami (np. FDA lub REACH).
- Metoda przetwarzania: Dopasuj TPE do swojego procesu produkcyjnego (na przykład formowania wtryskowego, wytłaczania).
Jak wybrać najlepsze materiały silikonowe?
Poniższe czynniki pomogą Ci zrozumieć, jak wybrać najlepszy materiał silikonowy.
- Zakres temperatur: Wybierz silikon odpowiedni do różnych zakresów temperatur w różnych zastosowaniach.
- Narażenie na działanie substancji chemicznych: Weź pod uwagę odporność silikonu na różne substancje chemiczne.
- Właściwości mechaniczne: Określ twardość, wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie %.
- Wymagania regulacyjne: Upewnij się, że silikon spełnia określone wymagania, na przykład czy jest silikonem medycznym lub silikonem dopuszczonym do kontaktu z żywnością.
- Właściwości specjalne: Sprawdź izolację elektryczną i przezroczystość silikonu. Oprócz tego sprawdź również stabilność koloru.
Czy elastomer termoplastyczny (TPE) jest bezpieczny w użyciu?
TPE jest uważany za bezpieczny materiał, o ile nie będzie narażony na trudne warunki, które mogą uszkodzić matrycę polimerową. Zagadnienia bezpieczeństwa obejmują:
- Biokompatybilność: TPE są bezpieczne i nadają się nawet do zastosowań medycznych i w kontakcie z żywnością
- Nietoksyczność: Nietoksyczność jest ogólną cechą większości TPE. Mogą jednak zawierać pewne niebezpieczne dodatki.
- Zgodność z przepisami: Upewnij się, że TEP spełnia wszystkie standardy zgodności i regulacji.
Możesz się przeprowadzić czy TPE jest bezpieczne page to know more about TPE material.
Czy silikon jest bezpieczny w użyciu?
Silikon jest ogólnie bezpieczny do różnych zastosowań w medycynie i żywności. Funkcje bezpieczeństwa obejmują:
- Niereaktywne i obojętne: Materiał ten nie ma problemów z kompatybilnością chemiczną. Nie wchodzi w interakcje chemiczne z większością substancji, które wchodzą z nim w kontakt. Sprawia, że ma bezpośredni kontakt z żywnością i skórą.
- Biokompatybilność: Silikon medyczny jest używany w implantach i zastosowaniach medycznych.
- Odporność na ciepło i substancje chemiczne: W ekstremalnych warunkach silikon zachowuje stabilność, dlatego jest bezpieczny.
- Zgodność z przepisami: Upewnij się, że używany silikon spełnia wszystkie wymogi bezpieczeństwa.
Możesz się przeprowadzić Czy silikon jest bezpieczny? strona, na której dowiesz się więcej o materiale TPU.
Różnica między TPE a silikonem
Oto kilka głównych różnic pomiędzy TPE i silikonem.
1. Odporność na temperaturę
Odporność na temperaturę jest jedną z kluczowych różnic między TPE a silikonem. Silikon nie ma temperatury topnienia i jest odporny na wysokie temperatury. Jego właściwości mechaniczne nie ulegają degradacji w temperaturach od 200 do 450°C.
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. Odporność chemiczna
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. Możliwość recyklingu
. 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. Metoda przetwarzania
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. Kolory
Zarówno guma silikonowa, jak i TPE zapewniają pełen zakres kolorów. Guma silikonowa jest zazwyczaj półprzezroczysta, gdy jest używana jako surowiec. Barwniki używane w procesie produkcyjnym na etapie mieszania mogą wytwarzać odcienie. Mogą być nieprzezroczyste, półprzezroczyste lub przezroczyste. Ale można łatwo wygenerować szeroką gamę kolorów za pomocą TPE.
6. Geometria złożona
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. Nadformowanie
Ponieważ guma silikonowa utwardza się w wysokich temperaturach. Zmniejsza to możliwość stopienia lub odkształcenia podłoża. Nadformowane polimery termoplastyczne (TPE), jeśli zostaną prawidłowo dobrane, wytworzą spójne, mocne połączenie z podłożem termoplastycznym bez użycia primerów lub klejów.
8. Odporność na promieniowanie UV
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.
Krótko mówiąc, poniższa tabela podsumowuje najważniejsze różnice między TPE a silikonem.
| Funkcja | TPE (elastomer termoplastyczny) | Silikon |
| Typ materiału | Jest to mieszanka gumy i plastiku | Jest to rodzaj polimeru syntetycznego |
| Tekstura | TPE jest często bardziej miękki i elastyczny | Jeszcze bardziej jędrne i elastyczne. |
| Trwałość | Jest mniej trwały i łatwo się rozrywa, | Jest trwalszy i ma większą odporność na rozdarcie |
| Odporność na ciepło | Oferuje niższą odporność na ciepło. Więc może się stopić | Zapewnia wysoką odporność na ciepło |
| Czyszczenie | Znacznie łatwiejszy do czyszczenia i ma mniej porów. | Wymaga większej pielęgnacji i ma więcej porów. |
| Długość życia | Krótsza żywotność. Więc może się z czasem pogorszyć. | Dłuższa żywotność i jeszcze większa stabilność. |
| Koszt | Generalnie tańsze niż inne | Droższy niż TPE |
| Hipoalergiczny | Mniejsze prawdopodobieństwo wystąpienia alergii | Generalnie hipoalergiczne |
| Waga | Lżejszy | Cięższy w wadze |
| Opcje kolorów | Ograniczona dostępność, ale może zanikać | Dostępne w szerokiej gamie kolorów, trwałe. |
| Przykłady zastosowań | Mają wiele zastosowań w produkcji zabawek, fok i uchwytów. | Używane głównie do zastosowań medycznych, kulinarnych i wysokotemperaturowych. |
Wniosek
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.
Często zadawane pytania
P1. Jakie są podobieństwa między TPE i silikonem?
TPE i Silikon są podobne pod wieloma względami, np. oba są elastomerami. Oba oferują elastyczność podobną do gumy i mają liczne zastosowania w produkcji różnych produktów. Ponadto są trwalsze i można je dostosować do konkretnych właściwości. Te właściwości sprawiają, że są nietoksyczne i bezpieczne do stosowania w artykułach medycznych i spożywczych.
P2. Jakie są główne różnice między TPE a silikonem?
Kilka właściwości TPE to łatwość przetwarzania, elastyczność i stosunkowo niski koszt. Jednak nie wytrzymuje wysokich temperatur. Silikon jest odporny na ciepło i chemikalia i jest stosowany w wysokich temperaturach lub w rygorystycznym użytkowaniu.
P3. Czy TPE i silikon nadają się do zastosowań medycznych?
Zdecydowanie tak, TPE jest stosowany w elastycznych zastosowaniach medycznych, takich jak cewniki. Silikon jest najczęściej stosowany ze względu na wysoką stabilność cieplną i biokompatybilność w podstawowych zastosowaniach w przemyśle medycznym.