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常见软胶材料的特性及用途有哪些?-凯发20周年庆

责任编辑:盈泰高精  发布日期:2022-11-17
文章导读

常见软胶材料的特性和应用比较——橡胶、硅胶、tpe、tpu、软质pvc的区别。

软胶产品在生活中的很多领域应用非常广泛,比如电子产品的保护壳、餐具包胶,防护手套、水杯的密封圈、婴幼儿用品等等。人们平时可能对这类产品有些误解,认为就是橡胶或塑料材质,其实这些都是软胶制品,软胶材料的各种类之间是有区别的,设计人员会根据产品的应用环境和属性,去匹配合适的软胶材料。

选择材料的时候要从材料的性能去分型,主要考虑的性能有:硬度、弹性、耐候性、耐温性、耐磨系数、加工工艺、着色性等,加工成本也是考虑的重要因素。当然,现在大部分产品会重点考虑材料的环保性能,无毒无味,使用过程不析出对身体有害的物质等,针对不同使用人群和应用场景,考虑的因素会更详细。

软胶材料就是软质材料的总称,目前主要的软胶材料有橡胶、硅胶、tpe、tpu、软质pvc等等。下面我们详细了解一下这些软胶材料的具体特性。

橡胶:

橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工而成;合成橡胶是由各种单体经聚合反应而得。橡胶包含的种类很多,比如天然橡胶,顺丁橡胶,丁苯橡胶,已丙橡胶,也包括硅橡胶;硅橡胶则是橡胶中具体的品种之一,简称硅胶。橡胶弹性大,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状,可以人工合成,价格低廉,并具有良好的物理力学性能和化学稳定性,具良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性,具良好的压缩性,耐磨性能优秀。但是橡胶容易老化,耐辐射性能差,低温性能较差。橡胶广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。

硅胶与橡胶两种材质,在相同的应用环境下,硅胶和橡胶材质都是可以使用的,不过随着环境、时间以及要求的变化,以及两种材质的性能就会出现明显差距。

例如实验室常用的冷凝管,两种材质的都有,不过硅胶性质更好一些,耐老化性效果明显。在结构上,橡胶主链主要是以碳为主,它是有机物来的,而硅胶主链是以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。原因是橡胶混炼时加入碳黑原料,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。

硅胶:

硅胶主要成分是二氧化硅,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,吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定,机械强度高。缺点是抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差,耐强碱、氢氟酸性能差。最早广泛应用于成人用品和食品制品。现在应用广泛,如建筑、电子电气、纺织、机械、汽车、医药医疗、化工、金属和油漆、婴幼用品等。

凯发20周年庆-凯发20岁工艺比较复杂,需要经过炼胶、模压、硫化等一系列功能才能制出产品。凯发20周年庆-凯发20岁属于热固性橡胶,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。

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,所以tpe软一些,硅胶的塑形强一些。

硅胶在耐高温方面比tpe有优势。硅胶耐温一般在200度~300度之间,而tpe理论上一般tpe耐高温130-150摄氏度之间,再高就老化裂解了。

硅胶价格普遍一吨3万块以上,而一般tpe价格在1。3-3万之间,价格上tpe更占据优势,除了特殊tpe材料,如无卤阻燃、食品级等等特性。

tpe:

tpe全称是thermoplastic elastomer,是一种热塑性的弹性体材料。热塑性意味着可以循环再次利用,可以注塑加工。tpe制品有优良的着色性,环保无毒,硬度范围广,触感柔软,耐候性、抗疲劳性、耐温性和加工性能优越,无须硫化,加工效率高,可以循环使用,既环保又降低成本,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。极佳的透明性、光泽度,以及舒适的手感,广泛用于成人用品。具有良好的抗紫外线、耐候性、耐高温,长期用于户外。

但tpe的耐热性不如橡胶,随着温度上升而物性下降幅度较大,因而适用范围受到限制。压缩变形、弹回性、耐久性等同橡胶相比较差,价格上也往往高于同类的橡胶。

tpe应用范围广泛:各种电线电缆、汽车配件、座垫、涂料、改性沥青、食品包装、化妆品包装、手动电动工具包胶,以及输血袋、针筒、输液袋、手套等医疗器械领域。

tpu:

tpu(thermoplastic polyurethanes)名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶,是由二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)或甲苯二异氰酸酯(tdi)等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇(扩链剂)共同反应聚合而成的高分子材料。tpu的硬度范围广、机械强度高、耐寒性突出、加工性能好、耐磨性好、韧性好、抗撕裂性强、耐油、耐水、耐霉菌。缺点耐候性差、耐压缩性差、耐热水性差、成型性不好。tpu加工工艺一般有:注塑、吹塑、压缩、挤出成型等,其中注塑最为常见。常用与建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、医药医疗等。

tpu的弹性及弹性恢复性能(耐屈挠抗蠕变性能)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则是多组分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,而在所有硬度区间范围内,tpu均表现出优良的弹性,并且制品不易变形。

一些包覆成型的产品,如手柄、轮子,tpe或tpu都可以做。tpu材质的产品,手感较为粗糙,摩擦阻力强;而tpe材质产品,则手感比较细腻柔和。

pvc软胶:

pvc为聚氯乙烯,pvc因其优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性、阻燃性、质轻、强度高且易于加工的优点,被广泛应用于工业、农业、建筑、电子、医疗、汽车等领域,曾是世界上产量最大的通用塑料,应用非常广泛。需要注意的是,2017年10月27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、具有弹性弹性的软胶。pvc软胶饰品从外观看,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,硅胶产品质柔软,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产品不可以放微波炉内高温加热,pvc在成型过程中易释放出有毒气体,而且pvc产品用火烧过后产品会发黑,燃烧时气味难闻。

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