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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,無毒安全等特點在日用品,情趣用品,醫療器械,電子行業等諸多領域廣泛應用.但再好的材料都經不起人類挑剔和追求完美的秉性.
(一)硅膠是什么?
一般來說,硅膠按其性質及組分可分為有機硅膠和無機硅膠兩大類。按其組成形狀分為擠出硅膠和模壓硅膠。
無機硅膠是一種高活性吸附材料,通常是用硅酸鈉和硫酸反應,并經老化、酸泡等一系列后處理過程而
硅膠結構圖
制得。硅膠屬非晶態物質,其化學分子式為mSiO2 .nH2O。不溶于水和任何溶劑,無毒無味,化學性質穩定,除強堿、氫氟酸外不與任何物質發生反應。各種型號的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結構。硅膠的化學組份和物理結構,決定了它具有許多其它同類材料難以取代的特點:吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。
有機硅膠是一種有機硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機硅化合物中為數最多,研究最深、應用最廣的一類,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。
模壓硅膠比較復雜一點,形狀不規則,包括硅膠碗,硅膠冰格,硅膠蛋糕模等等。
以下是硅膠應用(圖片來源百度):
硅膠以其軟觸感,彈性好,無毒安全等特點在日用品,情趣用品,醫療器械,電子行業等諸多領域廣泛應用.但再好的材料都經不起人類挑剔和追求完美的秉性.
日用品:
乳房填充:
仿真女神:
嬰兒奶嘴:
硅膠手環:
(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不少,筆者在此結合自己對塑膠及TPE行業的了解,以誠實嚴謹的態度,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機分析
硅膠以其軟觸感,彈性好,無毒安全等特點在日用品,情趣用品,醫療器械,電子行業等諸多領域廣泛應用.但再好的材料都經不起人類挑剔和追求完美的秉性.
硅膠的缺點:
(1)、價格不便宜.目前市面上品質好的硅膠價格一般不低于3萬元,有些甚至更高;
(2)、成型周期較長.硅膠是需要交聯(或者硫化)的,除少數可注射成型的硅膠外,多數硅膠原料的成型加工時間需要以分鐘計,這樣,無形中降低了生產產能;
(3)、無法回收利用.由于硅膠制品都是經過硫化成型的.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,不利于環境保護以及可持續性發展.
2、TPE的機會?
2.1 TPE的優點
TPE與硅膠有著很多相似性能,如都具有軟觸感,橡膠回彈性,無毒環保等等.TPE相比硅膠,其優點在于:
(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TPE價格在30000以下,甚至20000元1噸.
2.2 TPE的不足
雖然TPE有如上優點,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,其彈性恢復往往不能復原;
(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良的爽滑效果,則比較困難,雖然通過調整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.
(3).環保略遜色.雖然TPE基本上符合所有的環保測試要求。但在做食品級測試(美國FDA 21CFR 177. 2600以及德國LFGB)時,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應用基本收到市場認可.因該行業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異,其硬度和物性的易調整性,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,表面發霧,變黃及發粘等不足.
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,還是以硅膠為主。這類環保要求高的產品,如果客戶要做FDA2600或LFGB食品級檢測,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的優勢明顯.
3.3 爽滑觸感類產品
如手柄,手把類制品.可以嘗試用TPE去替代,當然這需要TPE供應商提供特殊的TPE配方解決方案.
3.4 彈性要求高的產品
如按鈕,按鍵類產品,不推薦用TPE替代硅膠(特殊產品可以嘗試).二者的優缺點對比,上文已經有所闡述.
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