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硅膠不屬于TPE,是熱固性彈性體
硅膠以其軟觸感,彈性好,無毒安全等特點(diǎn)在日用品,情趣用品,醫(yī)療器械,電子行業(yè)等諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.但再好的材料都經(jīng)不起人類挑剔和追求完美的秉性.
(一)硅膠是什么?
一般來說,硅膠按其性質(zhì)及組分可分為有機(jī)硅膠和無機(jī)硅膠兩大類。按其組成形狀分為擠出硅膠和模壓硅膠。
無機(jī)硅膠是一種高活性吸附材料,通常是用硅酸鈉和硫酸反應(yīng),并經(jīng)老化、酸泡等一系列后處理過程而
硅膠結(jié)構(gòu)圖
制得。硅膠屬非晶態(tài)物質(zhì),其化學(xué)分子式為mSiO2 .nH2O。不溶于水和任何溶劑,無毒無味,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,除強(qiáng)堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。各種型號(hào)的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結(jié)構(gòu)。硅膠的化學(xué)組份和物理結(jié)構(gòu),決定了它具有許多其它同類材料難以取代的特點(diǎn):吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有較高的機(jī)械強(qiáng)度等。
有機(jī)硅膠是一種有機(jī)硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個(gè)有機(jī)基是直接與硅原子相連的化合物,習(xí)慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機(jī)基與硅原子相連接的化合物也當(dāng)作有機(jī)硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機(jī)硅化合物中為數(shù)最多,研究最深、應(yīng)用最廣的一類,約占總用量的90%以上。
擠出硅膠比較常見,例如家用的電飯煲上的密封圈,稱之為電飯煲硅膠密封圈。
模壓硅膠比較復(fù)雜一點(diǎn),形狀不規(guī)則,包括硅膠碗,硅膠冰格,硅膠蛋糕模等等。
以下是硅膠應(yīng)用(圖片來源百度):
硅膠以其軟觸感,彈性好,無毒安全等特點(diǎn)在日用品,情趣用品,醫(yī)療器械,電子行業(yè)等諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.但再好的材料都經(jīng)不起人類挑剔和追求完美的秉性.
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硅膠手環(huán):
(二)TPE軟膠替代硅膠可行性探討(情趣)
本部分來源壇友@jeatpe 博客
近幾年來,市場上尋找硅膠替代材料的用戶著實(shí)不少,筆者在此結(jié)合自己對塑膠及TPE行業(yè)的了解,以誠實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,來談下TPE軟膠替代硅膠的可行性.
1.客戶尋找硅膠替代材料的動(dòng)機(jī)分析
硅膠以其軟觸感,彈性好,無毒安全等特點(diǎn)在日用品,情趣用品,醫(yī)療器械,電子行業(yè)等諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.但再好的材料都經(jīng)不起人類挑剔和追求完美的秉性.
硅膠的缺點(diǎn):
(1)、價(jià)格不便宜.目前市面上品質(zhì)好的硅膠價(jià)格一般不低于3萬元,有些甚至更高;
(2)、成型周期較長.硅膠是需要交聯(lián)(或者硫化)的,除少數(shù)可注射成型的硅膠外,多數(shù)硅膠原料的成型加工時(shí)間需要以分鐘計(jì),這樣,無形中降低了生產(chǎn)產(chǎn)能;
(3)、無法回收利用.由于硅膠制品都是經(jīng)過硫化成型的.其邊角料,廢料及廢舊硅膠制品沒法回收,這也無形中增加了材料成本,不利于環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)性發(fā)展.
2、TPE的機(jī)會(huì)?
2.1 TPE的優(yōu)點(diǎn)
TPE與硅膠有著很多相似性能,如都具有軟觸感,橡膠回彈性,無毒環(huán)保等等.TPE相比硅膠,其優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)、TPE軟膠可以采用注塑或擠出工藝快速成型,而無需象硅膠那樣,模壓硫化成型;
(2)、TPE邊角料,廢料及廢舊制品幾乎可以100%回收再使用.
(3)、成本相對低廉.如上,一般硅膠成本在30000元以上一噸,而多數(shù)TPE價(jià)格在30000以下,甚至20000元1噸.
2.2 TPE的不足
雖然TPE有如上優(yōu)點(diǎn),但作為熱塑性材料的TPE,也有其遜色或不如硅膠之處.
(1) 彈性不如硅膠.硅膠是硫化體系,其彈性變形在外力撤除后可以100%回復(fù)原狀;而TPE的彈性變形在超過一定外力或拉伸伸長率后,其彈性恢復(fù)往往不能復(fù)原;
(2)手感略遜色.硅膠觸感柔軟,爽滑,TPE雖然擁有同樣出眾的軟觸感,但要獲得與硅膠媲美優(yōu)良的爽滑效果,則比較困難,雖然通過調(diào)整TPE配方可以改善TPE的外觀爽滑性,但這往往以增加TPE成本為代價(jià).
(3).環(huán)保略遜色.雖然TPE基本上符合所有的環(huán)保測試要求。但在做食品級(jí)測試(美國FDA 21CFR 177. 2600以及德國LFGB)時(shí),TPE測試通不過,而硅膠則完全符合檢測.
3、TPE替代硅膠具體分析
3.1 情趣用品類
TPE替代硅膠在成人情趣用品行業(yè)應(yīng)用基本收到市場認(rèn)可.因該行業(yè)主要是考慮材料的軟觸感。而TPE在軟觸感方面的性能比之硅膠更為優(yōu)異,其硬度和物性的易調(diào)整性,更能滿足客戶不同的要求.TPE做情趣用品,需要從配方上入手,克服材料裂口,表面發(fā)霧,變黃及發(fā)粘等不足.
3.2 食品餐具類
食品餐具如冰格,餐盒,奶嘴,廚具手柄等,其與食品接觸的主體材質(zhì),還是以硅膠為主。這類環(huán)保要求高的產(chǎn)品,如果客戶要做FDA2600或LFGB食品級(jí)檢測,我們建議一般不用TPE,盡量用硅膠.如果客戶對于食品檢測沒有那么嚴(yán)格的要求,如只需做蒸餾水及50%酒精測試,那可以用TPE替代。畢竟TPE的優(yōu)勢明顯.
3.3 爽滑觸感類產(chǎn)品
如手柄,手把類制品.可以嘗試用TPE去替代,當(dāng)然這需要TPE供應(yīng)商提供特殊的TPE配方解決方案.
3.4 彈性要求高的產(chǎn)品
如按鈕,按鍵類產(chǎn)品,不推薦用TPE替代硅膠(特殊產(chǎn)品可以嘗試).二者的優(yōu)缺點(diǎn)對比,上文已經(jīng)有所闡述.
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