TPE eller termoplastiska elastomerer och silikon är båda elastomerer, dvs. de är polymerer av gummiaktigt material. De kan återfå sina ursprungliga former efter att ha sträckts i stor utsträckning. I den här bloggen kommer vi att diskutera vad som är silikon- och TPE-material. Dessutom kommer vi också att belysa de viktigaste skillnaderna i egenskaper och användningsområden för TPE och silikon.
Vad är TPE-material?
En termoplastisk elastomer är ett flexibelt och gummiliknande ämne med plastliknande egenskaper. Den kan tillverkas med en rad olika plastproduktionsutrustningar, t.ex. formsprutning, extrudering och formblåsning. TPE-plastmaterial är en äkta termoplast som inte kräver vulkanisering eller härdning. Termoplastiska elastomerer används ofta i det dagliga livet. Dessa material finns i en mängd olika produkter, inklusive konsumentartiklar, medicinsk utrustning, elverktyg, köksredskap, skosulor och motorcykelgrepp. TPE-material kan motstå höga temperaturer utan att vrida sig eller spricka.
Termoplastiska elastomerer är rivtåliga men ändå mjuka att ta på. TPE-material används i grepp som de som ofta finns i träningsutrustning. TPE är också lätt att färga och kan hittas i produkter runt omkring oss. De mjuka greppen på tandborstar, tuggleksaker för hundar och handtag på trädgårdsredskap är ytterligare exempel på TPE-tillämpningar. Måste till Formsprutning av TPE sida för att få veta mer om TPE-gjutna delar.
Vad är silikon?
Silikon är en bred kategori av vätskor, hartser och elastomerer. Silikoner har en allmän formel som lyder (R2SiO)x. Här kan R representera någon av flera organiska grupper. De utmärkande egenskaperna är bland annat kemisk inerthet, vatten- och oxidationsbeständighet. Dessutom är de stabila vid både höga och låga temperaturer. De har också en mängd olika kommersiella tillämpningar. Gå till Formsprutning av silikon och är silikon säkert sidan för att få veta mer.
Sammansättning av TPE-plast
TPE-plast eller termoplastiskt gummi är en sampolymer eller en blandning av polymerer som huvudsakligen har gummits egenskaper med plastens termiska bearbetbarhet. Sammansättningen inkluderar vanligtvis:
- Elastomerkomponent: Det är en typ av nätverk som ger flexibilitet och elasticitet till ett nätverk eller system.
- Termoplastisk komponent: Gör det möjligt att smida och smida om, gjuta och gjuta om.
Förhållandet mellan dessa kan justeras, och vanliga elastomerer som används i TPE är styrenblocksampolymerer (SBC), termoplastiska olefiner (TPO), termoplastiska vulkanisater (TPV) och termoplastiska polyuretaner (TPU).
Sammansättning av silikon
Silikon är en syntetisk polymer som består av kisel, syre, kol och väte med mindre andelar av andra grundämnen. Dessa element kan inkludera kalcium, titan eller aluminium. Dess sammansättning inkluderar:
- Ryggrad av siloxan: Kedjor av kiselatomer som i tur och ordning är bundna till syreatomer.
- Organiska sidogrupper: Bundet till kiselatomerna, beroende på den faktiska typen av silikon som kan vara metyl, fenyl och andra.
Vad är produktprestanda för TPE och silikon?
TPE och silikon är två polymerer och var och en har sina egenskaper och typer av polymerer att använda beroende på prestanda, pris och lagar. Så här är analysen av produktprestanda för både TPE och silikon.
1. Termoplastisk elastomer TPE:
- Flexibilitet: Fint, extremt flexibelt och mycket mjukt material.
- Elasticitet: Mycket flexibel, återfår sin ursprungliga form efter böjning eller vid flexning.
- Processbarhet: De är inte biologiskt nedbrytbara, lätta att forma och återvinna, billigare än metall och glas och kompletterar varandra perfekt eftersom de båda förknippas med proplast.
- Adhesion: Den kan lätt interagera med andra termoplaster och skapa en bra bindning.
- Hållbarhet: Något lägre, men fortfarande högre än silikonfritt.
2. Silikon
- Värmebeständighet: Beständig mot höga temperaturer och utsätts inte för någon typ av nedbrytning.
- Elasticitet: Förblir flexibel vid höga och låga temperaturer, därför bör mer elastiskt material användas.
- Kemisk beständighet: De löses inte upp i vatten, oljor och många kemikalier, och de är dessutom vattentäta.
- Biokompatibilitet: Stabilt för användning inom medicin och matlagning.
- Hållbarhet: Mycket slitstark och lång livslängd.
Egenskaper hos både TPE- och silikonmaterial
| Fastigheter | TPE (termoplastisk elastomer) | Silikon |
| Flexibilitet | Mycket flexibel | Flexibel men fastare |
| Elasticitet | Utmärkt | Utmärkt |
| Värmebeständighet | Upp till 120°C | Upp till 250°C eller högre |
| Smältpunkt | 170°C till 260°C | Har ingen verklig smältpunkt, förblir stabil upp till 250°C eller högre |
| Kemisk beständighet | Måttlig | Utmärkt |
| UV-beständighet | Måttlig | Utmärkt |
| Hållbarhet | Bra men mindre än silikon | Mycket hög |
| Biokompatibilitet | Det varierar beroende på typ | Generellt hög |
| Bearbetning | Lätt att bearbeta och återvinna | Mer komplex bearbetning |
| Kostnad | Generellt lägre | Högre |
| Draghållfasthet | 5-30 MPa | 5-11 MPa |
| Töjning vid brott | 200-800% | 100-900% |
| Hårdhet (Shore A) | 20-90 | 10-90 |
| Vattenbeständighet | Måttlig till hög | Hög |
När ska man använda TPE palstic material?
Använd TPE-material när;
- Kostnaden är en viktig faktor.
- Temperaturbeständigheten är måttlig för de flesta av produkterna.
- Enkel process och återvinningsbarhet krävs.
- Produkten kräver mjuka och flexibla material;
När ska man använda silikon?
Använd silikon när;
- Beständighet mot höga temperaturer är nödvändig.
- God kemikalie- och UV-resistens är avgörande.
- Långsiktig stabilitet och säkerhet måste uppnås.
- Den aktuella produkten är bäst lämpad att användas som medicinska eller livsmedelsrelaterade produkter.
Hur väljer man de bästa TPE-materialen?
Här är några sätt som hjälper dig att välja rätt TPE-material;
- Krav för ansökan: Ta reda på de strategiska kraven för den applikation du har i åtanke (t.ex. flexibilitet, hårdhet och temperaturbeständighet).
- Mekaniska egenskaper: Draghållfasthet, töjning och rivhållfasthet måste testas.
- Miljömässig resistens: Tänk alltid på faktorer som motståndskraft mot UV-strålning, kemikalier och värme.
- Efterlevnad av regelverk: Underlätta efterlevnaden av relaterade standarder (t.ex. FDA eller REACH).
- Bearbetningsmetod: Anpassa TPE:n till din tillverkningsprocess (t.ex. formsprutning, extrudering).
Hur väljer man de bästa silikonmaterialen?
Följande faktorer hjälper dig att förstå hur du väljer det bästa silikonmaterialet.
- Temperaturområde: Välj en silikon som är lämplig för olika temperaturområden i olika applikationer.
- Kemisk exponering: Tänk på silikonets motståndskraft mot olika kemikalier.
- Mekaniska egenskaper: Bestäm hårdhet, draghållfasthet och %-töjning.
- Lagstadgade krav: Se till att silikonet uppfyller vissa krav, t.ex. silikon av medicinsk kvalitet eller silikon av livsmedelskvalitet.
- Särskilda egenskaper: Kontrollera elektrisk isolering och genomskinlighet hos kisel. Förutom detta, kontrollera också färgens stabilitet.
Är termoplastisk elastomer (TPE) säker att använda?
TPE anses vara ett säkert material såtillvida att det inte får utsättas för hårda förhållanden som kan skada polymermatrisen. Säkerhetsöverväganden inkluderar:
- Biokompatibilitet: TPE är säkra och till och med bra för tillämpningar inom medicin och livsmedelskontakt
- Icke-toxicitet: De flesta TPE:er kännetecknas av att de inte är giftiga. Det kan dock förekomma farliga tillsatser.
- Efterlevnad av regelverk: Se till att TEP:erna uppfyller alla krav på efterlevnad och regelverk.
Du kan flytta till Är TPE säkert? sida för att få veta mer om TPE-material.
Är silikon säkert att använda?
Silikon är i allmänhet säkert för olika användningsområden inom medicin och livsmedel. Säkerhetsfunktioner inkluderar:
- Icke-reaktiv och inert: Detta material har inga problem med kemisk kompatibilitet. Det interagerar inte kemiskt med de flesta ämnen som kommer i kontakt med det. Det gör att det kommer i direkt kontakt med livsmedel och huden.
- Biokompatibilitet: Medicinskt silikon används i implantat och medicinska applikationer.
- Värme- och kemikaliebeständighet: Under extrema förhållanden behåller silikon sin stabilitet och anses därför vara säkert.
- Efterlevnad av regelverk: Se till att det silikon du använder uppfyller alla säkerhetskrav.
Du kan flytta till är silikon säkert sida för att få veta mer om TPU-material.
Skillnad mellan TPE och silikon
Här är några viktiga skillnader mellan TPE och silikon.
1. Temperaturbeständighet
Temperaturbeständighet är en av de viktigaste skillnaderna mellan TPE och silikon. Silikon har ingen smältpunkt och stark värmebeständighet. Dess mekaniska egenskaper försämras inte vid temperaturer mellan 200 och 450°C.
TPE-plast smälter mellan 260 och 320°C. Den har en sämre värmebeständighet. På grund av detta är TPE-material lämpligt för användningsområden som kräver återvinningsbarhet och flexibilitet. De är bäst för konsumentvaror, bildelar och medicinsk utrustning.
2. Kemisk beständighet
En annan skillnad är den kemiska beständigheten hos silikon och TPE-plast. Silikon är ogenomträngligt för de flesta kemikalier, vatten, oxidation och ozon. Det tål inte ånga, alkalier, syror, trikloretylen, kolvätebränslen eller aromatiska kolväten. På grund av detta är silikon lämpligt för användningsområden som kräver en hög grad av kemisk stabilitet, som isolering, köksutrustning och medicintekniska produkter. Vatten, oljor, fetter och vissa lösningsmedel är alla resistenta mot TPE. Starka syror, baser och oxidationsmedel kan inte bryta ner det. Därför lämpar sig TPE för produkter som kräver en måttlig grad av kemisk stabilitet.
3. Återvinningsbarhet
. Eftersom silikon tar höga temperaturer och specifika katalysatorer för att bryta ner sina bindningar. så är det inte lätt att återvinna. Därför är silikon dyrare att göra sig av med och mindre miljövänligt. TPE-plast kan smältas och omformas flera gånger utan att förlora sin kvalitet. Därför är den lätt att återvinna. På grund av detta är återanvändning av TPE-plastmaterial billigare och mer miljövänligt.
4. Bearbetningsmetod
Den fjärde skillnaden ligger i bearbetningsmetoderna för silikon- och TPE-material. Processer för hantering av silikon inkluderar flytande formsprutning, kompressionsgjutning, extrudering och formsprutning. På grund av detta blir bearbetning av silikon dyrare och svårare. Det är dock lätt att bearbeta TPE.
5. Färger
Både silikongummi och TPE ger färgval med fullt spektrum. Silikongummi är vanligtvis genomskinligt när det används som råmaterial. Färgämnen som används under tillverkningsprocessens blandningssteg kan producera nyanser. De kan vara ogenomskinliga, genomskinliga eller transparenta. Men du kan enkelt generera ett brett utbud av färger med TPE.
6. Komplex geometri
Silikongummi fyller extremt långa, tunna områden i en form med lätthet och flyter in i formar med olika väggtjocklekar. i en form för att garantera full utfyllnad. När du utvecklar TPE-plastdelar är det bättre att radiera alla skarpa hörn och bibehålla en så enhetlig delväggtjocklek som möjligt.
7. Övergjutning
Eftersom silikongummi härdar vid höga temperaturer. Det minskar risken för att substratet smälter eller deformeras. Övergjutna termoplastiska polymerer (TPE) ger vid rätt val en sammanhängande, stark anslutning till det termoplastiska substratet utan användning av primers eller lim.
8. UV-beständighet
Ett genomskinligt föremål som har blivit gult på grund av UV-sterilisering kan fortfarande fungera felfritt. Men ändå kommer många människor att tycka att det är oroande. Eftersom silikongummi är naturligt resistent mot UV-ljus kommer det inte att försämras i solen. Vanligtvis fungerar dessa stabilisatorer genom att selektivt samla UV-strålar. Sedan släpper energin som lågtemperaturvärme.
Så kort sagt, följande tabell kommer att sammanfatta den största skillnaden mellan TPE vs Silicone.
| Funktion | TPE (termoplastisk elastomer) | Silikon |
| Materialtyp | Det är en blandning av gummi och plast | Det är en typ av syntetisk polymer |
| Textur | TPE är ofta mjukare och mer flexibelt | Fastare och ännu mer elastisk. |
| Hållbarhet | Den är mindre hållbar och kan lätt rivas sönder, | Det är mer hållbart och har högre rivhållfasthet |
| Värmebeständighet | Den har lägre värmebeständighet. Så det kan smälta | Ger hög värmebeständighet |
| Rengöring | Mycket enklare att rengöra och innehåller färre porer. | Den kräver mer vård och har fler porer. |
| Livslängd | Kortare livslängd. Den kan alltså försämras med tiden. | Längre livslängd och ännu mer stabil. |
| Kostnad | Generellt billigare än andra | Dyrare än TPE |
| Allergivänlig | Mindre sannolikt att vara allergivänlig | Generellt allergivänliga |
| Vikt | Lättare i vikt | Tyngre i vikt |
| Färgalternativ | Begränsad tillgänglighet, men kan försvinna | Finns i ett brett utbud av färger och är färgbeständiga. |
| Användningsfall | Har många användningsområden för tillverkning av leksaker, tätningar och grepp. | Används ofta för medicinska, kulinariska och högtemperaturtillämpningar. |
Slutsats
Sammanfattningsvis finns det vissa paralleller och variationer mellan egenskaperna och tillämpningarna hos silikon och TPE. Även om silikon är mycket motståndskraftigt mot värme och kemikalier, kräver återvinning det komplicerade förfaranden Du kan välja något av de två materialen baserat på dina krav och behov. I allmänhet är TPE mer flexibel och leder till enkel bearbetning. det är en kostnadseffektiv lösning för att tillverka olika produkter vid måttliga temperaturer. Förutom detta är det återvinningsbart och passar bra med konsumentvaror. Å andra sidan har silikon en hög värmebeständighet och kemisk stabilitet. Det är därför det kan utmärka sig under höga temperaturförhållanden. Men detta är lite dyrt och mindre flexibelt jämfört med TPE-material.
Vanliga frågor och svar
Q1. Vilka är likheterna mellan TPE och silikon?
TPE och Silikon är lika på många sätt, bland annat är de båda elastomerer. De erbjuder båda gummiliknande flexibilitet och har många tillämpningar vid tillverkning av olika produkter. Dessutom är de mer hållbara och kan anpassas för specifika egenskaper, Dessa egenskaper gör dem giftfria för säker användning i medicinska och livsmedelsartiklar.
Q2. Vilka är de viktigaste skillnaderna mellan TPE och silikon?
Några av egenskaperna hos TPE är att det är lätt att bearbeta, flexibelt och relativt billigt. Det klarar dock inte höga temperaturer. Silikon är värme- och kemikaliebeständigt och används för höga temperaturer eller krävande användning.
Q3. Är TPE och silikon lämpliga för medicinskt bruk?
Ja, absolut, TPE används i flexibla medicinska tillämpningar, t.ex. katetrar. Silikon används främst på grund av sin höga värmestabilitet och biokompatibilitet för centrala tillämpningar inom den medicinska industrin.