O TPE ou elastômero termoplástico e o silicone são elastômeros, ou seja, são polímeros de material emborrachado. Eles podem recuperar suas formas originais após serem esticados em grandes extensões. Neste blog, discutiremos o que são materiais de silicone e TPE. Além disso, também esclareceremos as principais diferenças nas propriedades e nos usos do TPE e do silicone.
O que é material TPE?
Um elastômero termoplástico é uma substância flexível e semelhante à borracha, com propriedades semelhantes às do plástico. Ele pode ser produzido com uma variedade de equipamentos de produção de plástico, como moldagem por injeção, extrusão e moldagem por sopro. O material plástico TPE é um termoplástico genuíno que não requer vulcanização ou cura. Os elastômeros termoplásticos são amplamente usados na vida cotidiana. Esses materiais são encontrados em uma variedade de produtos, incluindo itens de consumo, equipamentos médicos, ferramentas elétricas, utensílios de cozinha, palmilhas de calçados e punhos de motocicletas. O material TPE pode resistir a temperaturas severas sem deformar ou rachar.
Os elastômeros termoplásticos são resistentes a rasgos, mas macios ao toque. Material TPE é usado em alças como as que são comumente encontradas em equipamentos de ginástica. O TPE também é facilmente colorido e pode ser encontrado em produtos ao nosso redor. Os punhos macios das escovas de dente, os brinquedos para cães mastigarem e os cabos das ferramentas de jardinagem são outros exemplos de aplicações de TPE. Tem que Moldagem por injeção de TPE para saber mais sobre peças moldadas em TPE.
O que é silicone?
O silicone é uma categoria ampla de fluidos, resinas e elastômeros. Os silicones têm uma fórmula geral de (R2SiO)x. Aqui, R pode representar qualquer um dos vários grupos orgânicos. Suas características distintivas incluem inércia química, resistência à água e à oxidação. Além disso, são estáveis em temperaturas altas e baixas. Além disso, eles têm um conjunto diversificado de aplicações comerciais. Ir para Moldagem por injeção de silicone e O silicone é seguro? para saber mais.
Composição do plástico TPE
O plástico TPE ou borracha termoplástica é um copolímero ou uma mistura de polímeros que tem principalmente as propriedades da borracha com a capacidade de processamento térmico dos plásticos. A composição geralmente inclui:
- Componente elastomérico: É um tipo de rede que oferece flexibilidade e elasticidade a uma rede ou sistema.
- Componente termoplástico: Permite forjar e refabricar, fundir e fundir novamente.
A proporção entre eles pode ser ajustada, e os elastômeros comuns usados em TPEs são copolímeros de bloco de estireno (SBC), olefinas termoplásticas (TPO), vulcanizados termoplásticos (TPV) e poliuretanos termoplásticos (TPU).
Composição do silicone
O silicone é um polímero sintético composto de silício, oxigênio, carbono e hidrogênio com pequenas proporções de outros elementos. Esses elementos podem incluir cálcio, titânio ou alumínio. Sua composição inclui:
- Espinha dorsal de siloxano: Cadeias de átomos de silício ligados sucessivamente a átomos de oxigênio.
- Grupos orgânicos laterais: Ligado aos átomos de silício, dependendo do tipo real de silicone, que pode ser metil, fenil e outros.
Qual é o desempenho do produto de TPE e silicone?
O TPE e o silicone são dois polímeros e cada um tem suas propriedades e tipos de polímeros a serem usados, dependendo do desempenho, do preço e das leis. Portanto, aqui está a análise do desempenho do produto dos TPEs e do silicone.
1. Elastômero termoplástico TPE:
- Flexibilidade: Material fino, extremamente flexível e muito macio.
- Elasticidade: Muito flexível, recupera a forma original após ser dobrado ou durante a flexão.
- Processabilidade: Não biodegradáveis, fáceis de moldar e reciclar, mais baratos do que o metal e o vidro, e se complementam perfeitamente, pois ambos estão associados a plásticos profissionais.
- Adesão: Ele pode interagir facilmente com outros termoplásticos e criar uma boa ligação.
- Durabilidade: Um pouco menor, mas ainda maior do que o não silicone.
2. Silicone
- Resistência ao calor: Resistente a altas temperaturas e não está sujeito a nenhum tipo de degradação.
- Elasticidade: Permanece flexível em temperaturas altas e baixas; portanto, deve ser usado um material mais elástico.
- Resistência química: Eles não se dissolvem em água, óleos e muitos produtos químicos, além de serem à prova d'água.
- Biocompatibilidade: Estável para uso na medicina e na culinária.
- Durabilidade: Altamente durável e de longa duração.
Propriedades dos materiais de TPE e de silicone
| Propriedades | TPE (elastômero termoplástico) | Silicone |
| Flexibilidade | Muito flexível | Flexível, porém mais firme |
| Elasticidade | Excelente | Excelente |
| Resistência ao calor | Até 120°C | Até 250°C ou mais |
| Ponto de fusão | 170°C a 260°C | Não tem um ponto de fusão verdadeiro, permanece estável até 250°C ou mais |
| Resistência química | Moderado | Excelente |
| Resistência aos raios UV | Moderado | Excelente |
| Durabilidade | Bom, mas inferior ao silicone | Muito alto |
| Biocompatibilidade | Isso varia de acordo com o tipo | Geralmente alto |
| Processamento | Fácil de processar e reciclar | Processamento mais complexo |
| Custo | Geralmente mais baixos | Mais alto |
| Resistência à tração | 5-30 MPa | 5-11 MPa |
| Alongamento na ruptura | 200-800% | 100-900% |
| Dureza (Shore A) | 20-90 | 10-90 |
| Resistência à água | Moderado a alto | Alta |
Quando usar o material de plástico TPE?
Use o material TPE quando;
- O custo é um fator importante.
- A resistência à temperatura é moderada para a maioria dos produtos.
- É necessário um processo simples e reciclável.
- O produto requer um material macio e flexível;
Quando usar silicone?
Use silicone quando;
- É necessário ter resistência a altas temperaturas.
- A boa resistência química e aos raios UV é fundamental.
- A estabilidade e a segurança de longo prazo devem ser alcançadas.
- O produto em questão é mais adequado para ser usado como produto médico ou alimentício.
Como escolher os melhores materiais TPE?
Aqui estão algumas maneiras que o ajudarão a escolher o material TPE correto;
- Requisitos de inscrição: Descubra os requisitos estratégicos da aplicação que você tem em mente (por exemplo, flexibilidade, dureza e resistência à temperatura).
- Propriedades mecânicas: A resistência à tração, o alongamento e a resistência ao rasgo devem ser testados.
- Resistência ambiental: Sempre considere fatores como a resistência a raios UV, produtos químicos e calor.
- Conformidade regulatória: Facilitar a conformidade com os padrões relacionados (por exemplo, da FDA ou REACH).
- Método de processamento: Adequar o TPE ao seu processo de fabricação (por exemplo, moldagem por injeção, extrusão).
Como escolher os melhores materiais de silicone?
Os fatores a seguir o ajudarão a entender como escolher o melhor material de silicone.
- Faixa de temperatura: Escolha um silicone que seja adequado para as diferentes faixas de temperatura em diferentes aplicações.
- Exposição a produtos químicos: Considere a resistência do silicone a diferentes produtos químicos.
- Propriedades mecânicas: Determine a dureza, a resistência à tração e o alongamento %.
- Requisitos regulamentares: Certifique-se de que o silicone atenda a determinados requisitos, como silicone de grau médico ou silicone de grau alimentício.
- Propriedades especiais: Verifique o isolamento elétrico e a transparência do silicone. Além disso, verifique também a estabilidade da cor.
O elastômero termoplástico (TPE) é seguro para uso?
O TPE é considerado um material seguro na medida em que não deve ser submetido a condições difíceis que possam danificar a matriz do polímero. As considerações de segurança incluem:
- Biocompatibilidade: Os TPEs são seguros e até mesmo bons para aplicações médicas e de contato com alimentos
- Não toxicidade: A não toxicidade é a característica geral da maioria dos TPEs. Entretanto, pode haver a inclusão de alguns aditivos perigosos.
- Conformidade regulatória: Certifique-se de que os TEPs atendam a todos os padrões de conformidade e regulamentos.
Você poderia se mudar para O TPE é seguro? para saber mais sobre o material TPE.
O silicone é seguro para uso?
O silicone é geralmente seguro para diferentes usos em aplicações médicas e alimentícias. Os recursos de segurança incluem:
- Não reativo e inerte: Esse material não apresenta problemas de compatibilidade química. Ele não interage quimicamente com a maioria das substâncias que entram em contato com ele. Ele entra em contato direto com os alimentos e a pele.
- Biocompatibilidade: O silicone médico é usado em implantes e aplicações médicas.
- Resistência ao calor e a produtos químicos: Sob condições extremas, o silicone mantém sua estabilidade, o que o torna seguro.
- Conformidade regulatória: Certifique-se de que o silicone que você está usando atende a todos os requisitos de segurança.
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Diferencial entre TPE e silicone
Aqui estão algumas das principais diferenças entre TPE e silicone.
1. Resistência à temperatura
A resistência à temperatura é uma das principais diferenças entre o TPE e o silicone. O silicone não tem ponto de fusão e tem forte resistência ao calor. Suas qualidades mecânicas não se degradam em temperaturas entre 200 e 450°C.
O plástico TPE derrete entre 260 e 320°C. Ele tem uma resistência ao calor mais fraca. Por esse motivo, o material TPE é adequado para usos que exigem reciclabilidade e flexibilidade. Eles são melhores para bens de consumo, peças automotivas e equipamentos médicos.
2. Resistência química
A resistência química do silicone e do plástico TPE é outra diferença. O silicone é impermeável à maioria dos produtos químicos, à água, à oxidação e ao ozônio. Ele não resiste a vapor, álcalis, ácidos, tricloroetileno, combustíveis de hidrocarbonetos ou hidrocarbonetos aromáticos. Por esse motivo, o silicone é adequado para usos que exigem um alto grau de estabilidade química, como isolamento, utensílios de cozinha e dispositivos médicos. Água, óleos, graxas e alguns solventes são resistentes ao TPE. Ácidos fortes, bases e agentes oxidantes não conseguem rompê-lo. Por esse motivo, o TPE é adequado para produtos que precisam de um nível modesto de estabilidade química.
3. Reciclabilidade
. Como o silicone precisa de altas temperaturas e catalisadores específicos para quebrar suas ligações, ele não é facilmente reciclável. Como resultado, o silicone é mais caro para ser descartado e menos amigável ao meio ambiente. O plástico TPE pode ser derretido e reformado várias vezes sem perder sua qualidade. Portanto, ele é facilmente reciclável. Por esse motivo, a reutilização do material plástico TPE é menos dispendiosa e mais benéfica para o meio ambiente.
4. Método de processamento
A quarta diferença está nos métodos de processamento dos materiais de silicone e TPE. Os processos de manuseio do silicone incluem moldagem por injeção de líquido, moldagem por compressão, extrusão e moldagem por injeção. Por esse motivo, o processamento do silicone se torna mais caro e mais difícil. No entanto, é fácil processar o TPE.
5. Cores
Tanto a borracha de silicone quanto os TPEs oferecem seleções de cores de espectro total. A borracha de silicone é normalmente translúcida quando usada como matéria-prima. Os corantes usados durante o estágio de mistura do processo de fabricação podem produzir matizes. Elas podem ser opacas, translúcidas ou transparentes. Mas você pode facilmente gerar uma ampla gama de cores com o TPE.
6. Geometria complexa
A borracha de silicone preenche áreas extremamente longas e finas de um molde com facilidade e flui em moldes com uma variedade de espessuras de parede. em um molde para garantir o preenchimento total. Ao desenvolver peças plásticas de TPE, é melhor fazer um raio em todos os cantos afiados e manter a espessura da parede da peça o mais uniforme possível.
7. Sobremoldagem
Como a borracha de silicone cura em altas temperaturas. Isso reduz a possibilidade de o substrato derreter ou se deformar. Os polímeros termoplásticos (TPEs) sobremoldados, quando escolhidos corretamente, produzirão uma conexão forte e coesa com o substrato termoplástico sem o uso de primers ou adesivos.
8. Resistência aos raios UV
Um item transparente que tenha se tornado amarelo devido à esterilização por UV ainda pode funcionar perfeitamente. Mas, ainda assim, muitas pessoas acharão isso incômodo. Como a borracha de silicone é naturalmente resistente à luz UV, ela não se deteriorará ao sol. Normalmente, esses estabilizadores funcionam coletando seletivamente os raios UV. Em seguida, liberam a energia como calor de baixa temperatura.
Portanto, em resumo, a tabela a seguir resumirá a principal diferença entre TPE e silicone.
| Recurso | TPE (elastômero termoplástico) | Silicone |
| Tipo de material | É uma mistura de borracha e plástico | É um tipo de polímero sintético |
| Textura | O TPE geralmente é mais macio e flexível | Mais firme e ainda mais elástico. |
| Durabilidade | Ele é menos durável e pode se rasgar facilmente, | É mais durável e tem maior resistência a rasgos |
| Resistência ao calor | Oferece menor resistência ao calor. Portanto, pode derreter | Oferece alta resistência ao calor |
| Limpeza | Muito simples de limpar e contém menos poros. | Ele requer mais cuidados e tem mais poros. |
| Tempo de vida | Uma vida útil mais curta. Portanto, ele pode se degradar com o tempo. | Vida útil mais longa e ainda mais estável. |
| Custo | Geralmente mais barato do que outros | Mais caro que o TPE |
| Hipoalergênico | Menor probabilidade de ser hipoalergênico | Geralmente hipoalergênico |
| Peso | Mais leve em peso | Maior peso |
| Opções de cores | Disponibilidade limitada, mas pode desaparecer | Disponível em uma ampla variedade de cores e com resistência à cor. |
| Casos de uso | Tem muitas aplicações na fabricação de brinquedos, vedações e garras. | Altamente utilizado para aplicações médicas, culinárias e de alta temperatura. |
Conclusão
Em conclusão, há certos paralelos e variações entre as propriedades e aplicações do silicone e do TPE. Embora o silicone seja altamente resistente ao calor e a produtos químicos, sua reciclagem requer procedimentos complicados. Em geral, o TPE é mais flexível e permite um processamento simples. É uma solução econômica para a fabricação de diferentes produtos em temperaturas moderadas. Além disso, é reciclável e se encaixa bem em bens de consumo. Por outro lado, o silicone tem alta resistência ao calor e estabilidade química. Por isso, ele pode se destacar em condições de alta temperatura. Mas é um pouco caro e menos flexível em comparação com o material TPE.
Perguntas frequentes
Q1. Quais são as semelhanças entre o TPE e o silicone?
TPE e Silicone são semelhantes em muitos aspectos, por exemplo, ambos são elastômeros. Ambos oferecem flexibilidade semelhante à da borracha e têm inúmeras aplicações na fabricação de diferentes produtos. Além disso, são mais duráveis e podem ser personalizados para propriedades específicas. Essas propriedades os tornam atóxicos para uso seguro em itens médicos e alimentícios.
Q2. Quais são as principais diferenças entre o TPE e o silicone?
Algumas propriedades do TPE são a facilidade de processamento, a flexibilidade e o custo relativamente baixo. Entretanto, ele não suporta altas temperaturas. O silicone é resistente ao calor e a produtos químicos e é usado para altas temperaturas ou uso rigoroso.
Q3. O TPE e o silicone são adequados para uso médico?
Com certeza, TPE é usado em aplicações médicas flexíveis, como cateteres. O silicone é usado principalmente devido à sua alta estabilidade térmica e biocompatibilidade para aplicações essenciais no setor médico.