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橡塑材料制品之硅胶、TPE、TPU、橡胶的区别

发布时间:2019-04-27 9:14:46 / 浏览次数:60

  日常生活中有各类软胶产品,手机保护套、手套、防水圈、牙刷手柄、各种轮子还有私藏的实体娃娃。这些产品都是属于软胶制品,但所用的材料又各不相同。他们之间到底有什么区别,产品设计开发的从业人员应该如何为软胶类产品(零件)选择合适的材料呢?国丰橡塑在热塑性弹性体TPE行业拥有16年从业经验,诠释弹性体材料家族内每个的区别:


  合理的选择材料需要从产品使用环境综合材料的性能来考量,软胶制品关注的主要性能有:硬度、弹性、耐腐蚀性、耐候性、摩擦系数、是否易裂、着色性能、耐高(低)温性能、成本、加工工艺等。如果用与日常用品、婴儿用品还需要关注材料是否对人才有害、是否有难闻的气味、手感是否舒适等因素。


硅胶

  硅胶是热固性的一种弹性体,具有安全无毒优点,不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学 性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应,吸附性能高、热稳定性好、化学物质稳定,最早广泛运用在成人用品,食品制品上。

  硅胶制品加工工艺比较复杂,需要经过炼胶、模压、硫化等一系列功能才能制出产品。硅胶制品属于热固性橡胶,硫化后再加热不会熔融,不可以直接循环再次加工。硅胶制品成本通常比之TPE要高。成人用品具有私密性和专属性能,正是基于这一点成人用品大量采用硅胶制造。

  硬度方面,硅胶一般硬度是0A到70A之间,而TPE一般硬度在0A-100A,最软可达到000度或00000度,所以TPE软一些,硅胶的塑性强一些。硅胶在耐高温方面比TPE有优势。硅胶耐温一般在150-250度之间,而TPE理论上一般TPE耐高温50-80摄氏度之间,在高就老化裂解了。硅胶价格普遍一吨3万块以上,而一般TPE价格在1.3W-3W之间,价格上TPE更占据优势,除了特殊的TPE材料,如无卤阻燃、食品级等等特性.

 

热塑性弹性体TPE

  热塑性弹性体TPE,TPR(Thermoplastic Elastomer) 是一种具有橡胶的高弹性,高强度,高回弹性,又具有可注塑加工的特征的材料。具有环保无毒安全,硬度范围广(0-95A),有优良的着色性,触感柔软,耐候性,抗疲劳性和耐温性,加工性能优越,无须硫化,可以循环使用降低成本,既可以二次注塑成型,与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。

  热塑性弹性体既具有热塑性塑料的加工性能,又具有硫化橡胶的物理性能,可谓是塑料和橡胶优点的优势组合。热塑性弹性体正在大肆占领原本只属于硫化橡胶的领地。近十余年来,电子电器、通讯与汽车行业的快速发展带动了热塑性弹性体市的高速发展。


TPU

  TPU名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶,其硬度范围通常是在S邵氏硬度60A-70D,而TPE硬度范围则可以在邵氏硬度A0-100范围变动。因此,可以说TPE的硬度区间是中低硬度,而TPU硬度则是中高硬度。

  TPU的弹性及弹性恢复性能优于TPE,主要是TPU的材料结构为聚合物均相结构,属于聚合物树脂类,而TPE则是多组合共混而成的多相结构聚集的合金材料。高硬度的TPE加工容易发生制品变形,而在所有硬度的TPE加工容易发生制品变形,而在所硬度区间范围内,TPU均表现优良的弹性,并且制品不易变形。

 

  一些包覆成型的产品,如手柄、轮子,可能是TPE或TPUTPU材质的产品,手感较为粗糙,摩擦阻力强;TPE材质产品,则手感比较细腻柔和,摩擦性能较弱。

 

PVC软胶

  PVC为聚氯乙烯,曾是世界上产量最大的通用塑料,应用范围广泛。需要注意的是,20171027日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,聚氯乙烯在3类致癌物清单中。

  PVC本身是硬质的物料,添加塑化剂后,可使得塑胶成品具有柔软、易于弯曲、折叠、具有弹性的软胶。软胶制品的硬度国际上通常用邵氏硬度A表示,对于PVC国内常根据添加的塑化剂与PVC原料的百分比P%来表示(P)。例如:50kgPVC 料,可塑剂40kg时是以80P40/50=80%

  从外观看,PVC产品相对硅胶产品显粗糙,硅胶产品表面光滑,有色泽。按手感判断,硅胶制品质柔软,韧性及弹性较好,PVC软胶相对较硬,两者软硬度均可调节,但PVC无韧性。

PVC材料有普通料和环保料也叫ATBC-PVC,而硅胶可以通过ROHS认证,是环保的。

硅胶产品一般做出来比较透明,燃烧气味比较小,产品成粉末状,而PVC产品用火烧过后产品会发黑,燃烧时气味难闻。硅胶产品比PVC产品更耐热耐寒,硅胶产品可以放微波炉加热,而PVC不可以。

 

橡胶

  橡胶包含的种类很多,比如天然橡胶,顺丁橡胶,丁苯橡胶,乙苯橡胶,已丙橡胶,当然也包括硅橡胶;而硅胶则是橡胶中具体的品种之一,是硅橡胶的简称。

硅胶与橡胶两种材质,我们在应用的环境相同的情况下,硅胶和橡胶材质都是可以使用,不过随着物理环境以及要求的变化,两种材质的性能就会出现明显的差距,不过是需要时间才能呈现出来的。

  例如实验室最常用到的冷凝管,有橡胶的也有硅胶的,只不过硅胶性质更好,耐老化性效果显著。在结构上,橡胶主链主要是以Si-O键为主,这就是他们之间的主要区别。

  硅胶的着色性丰富,可以做成各种不同颜色,橡胶制品大多是黑色的,偶尔也能见到其他颜色。例如自行车轮胎偶尔有其他颜色,而汽车轮胎都是黑色的。原因是橡胶混合时加入碳黑原料,碳元素与碳氢化合物高温凝聚的工艺,能使橡胶变的非常坚固,耐磨性和抗老化性大大提高。

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