TPE与硅胶:深入了解两者的差异与替代的考量因素
Time of issue:2025-03-27
TPE热塑性弹性体历经多年发展,其应用领域已逐步拓展至硅胶、PVC、乳胶等领域。如今市面上,不少TPE生产商在广告中宣称可替代某某材质。然而,实际上TPE材料并不能完全替代某一种材料,下面我们就以硅胶为例展开探讨。
硅胶凭借其环保无毒、耐化学性、耐高温以及回弹性优异等特性,在软胶材料中脱颖而出。但硅胶加工过程较为繁琐,许多硅胶制品需借助油压机进行交联成型,加工周期以分钟计算,而且硅胶无法回收再利用。在材料复合粘结成型方面,硅胶加工也较为困难,常常需要借助粘合剂。
相比之下,热塑性弹性体TPE可实现快速加工成型(成型周期以秒计算),且材料能够反复回收使用。TPE与多数塑料可直接粘合成型,无需借助粘合剂。这使得TPE的综合成本相较于硅胶更为低廉。当前,不少硅胶加工制品厂都在思索如何寻找可快速注塑的软胶材料,以替代加工周期较长的硅胶,从而降低生产成本,而TPE恰好弥补了硅胶的短板,顺理成章地成为替代硅胶的首选软胶材料。
实际上,在替代硅胶的道路上,TPE已取得不少成功案例。例如,原本采用硅胶材质的工艺品手环、情趣用品、皮筋等,近年来TPE已成功与硅胶共同分享市场份额。但任何材料都有其自身的优缺点,具备环保无毒、柔软触感、易成型加工等优势的TPE,也并非能完全替代硅胶。
回弹性要求
对于回弹性要求严苛的制品,若选用TPE,需仔细考量TPE能否满足产品要求。从分子链结构来看,硅胶为交联三维网状结构,材料具有出色的拉伸回弹性,回弹率可达100%。而热塑性的TPE材料为线性二维结构,其回弹性相较于硅胶稍逊一筹。绝大多数TPE在受到外力持续作用保持拉伸状态后,去除外力,很难实现100%回弹,会出现应力松弛或拉伸变形的情况。目前,塑伯GF - J系列材料已成熟应用于医用止血带、健身拉力带等制品,该材料具有很高的拉伸模量及强度,拉伸回弹性优异,为高回弹制品替代硅胶和橡胶提供了全新的非交联材料解决方案。
触感要求
在软硬度方面,TPE与硅胶均可调整至不同硬度。但硅胶材料触感爽滑,普通TPE的触感难以企及,部分TPE表面甚至会有一定的黏腻不适感。通过对TPE配混体系进行定制化调整,可研发出具有类似硅胶触感的特殊TPE材料。目前,塑伯公司的GF - TX100系列智能手环专用材料,就具备类似硅胶的爽滑触感,但仍无法完全达到与硅胶相同的手感。
耐高温要求
对于有耐高温要求的制品,若采用TPE替代硅胶,需定制特殊TPE材料。
一般而言,基于SEBS、SBS基材的TPE,耐高温性能仅能达到75 - 90℃。而硅胶的耐高温性能可达250℃。有些硅胶制品的应用要求需耐受较高温度(如120 - 150℃),若采用SEBS类常规TPE,很难满足要求。
食品接触材料
一些需接触或盛放食品的软胶器具,如杯垫、婴儿奶瓶奶嘴、保鲜盒密封盖、折叠碗等,通常采用硅胶作为原材料。不过近年来,采用TPE作为原材料也成为一种趋势,食品级TPE材料的需求热度持续不减。但在食品接触制品行业,TPE替代硅胶并非一帆风顺。对于食品接触材料,硅胶和TPE在不同国家或地区均适用相应的测试标准。例如,欧盟地区一般遵循EU1935/2004(具体测试项目为分别用水、3%醋酸、50%乙醇对样件进行残留物溶出测试);出口德国的食品器具,除EU1035/2004规定项目外,还需进行橄榄油溶出测试(即LFGB测试);中国国标GB4806.1要求进行蒸馏水及正己烷测试;美国FDA标准为21CFR177.2600,测试内容与中国国标一致。
总体而言,对于食品接触材料TPE和硅胶的测试标准,接触水的器具需进行蒸馏水残渣测试;接触饮料的容器器具应进行乙醇或醋酸等酒酸测试;而需要接触油脂的器具,则需进行橄榄油或正己烷等油性溶剂溶出测试。不同国家或地区的测试标准大同小异。对于TPE而言,由于其是共混类材料,要通过相应测试需进行具体分析。
销售热线:400-800-0302 手机:13602342196 电话:0752-6768128 传真:0752-6768088
地址:广东省惠州市博罗县石湾镇黄西工业园径二路 邮箱:sales@tpe-sp.com 网址:www.tpe-sp.com