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越来越多的工业设计师和制造商选择热塑性弹性体(TPE)和液体硅橡胶(LSR)来代替天然橡胶。如何在TPE和LSR之间做出恰当的选择,以更具成本效益的方式实现理想的产品?
从设计、生产、性能三个维度对比TPE和LSR。一起来了解一下吧!
首先,我们来认识一下这两个素材!
改性工程塑料是一系列类似橡胶的材料,可重复熔融加工。当有足够的热量时,它可以软化,冷却后又会变硬。
液体硅橡胶(LSR)是一种以硅树脂为基料的液体产品,加热硫化后形成固定的形状。
简而言之,TPE是热塑性聚合物材料,而LSR是热固性聚合物材料。
TPE vs LSR
设计、生产和性能主键
那么,TPE和LSR尼龙改性塑料有什么区别呢?接下来我们让这改性塑料厂家两种材料从设计、制作、性能三个方面互相PK。
1.设计
触觉、色彩和形状是设计和研发中需要考虑的重要因素。d、使产品符合美学要求,握感舒适,易塑形,从而在众多竞品中脱颖而出:
(1)触摸:
TPE能使产品表面具有丝滑、微粘或易握等不同的触感;LSR有一种干燥、光滑、柔软和有弹性的皮肤般的触感。LSR比TPE更能反映细微的表面纹理。
(2)颜色:
TPE和LSR都可以提供全光谱颜色选择,以实现透明、半透明和不透明的颜色。LSR可以防止灰尘吸附,适用于可穿戴设备。TPE可以实现多种色彩效果,包括金属色、珠光色、木质纹理、大理石等多重效果。
(3)形状:
LSR易于流入不同壁厚的模具中,并能填充模具中较长和较薄的部分。虽然TPE在高剪切速率下加工时可以降低材料粘度,但TPE必须“挤入”模具才能完全充满,尤其是硬度大于邵氏50A的配方。用TPE设计零件时,尽量保持零件壁厚均匀,避免尖角。
2.生产
在产品设计和研发方面。d、还应考虑原材料成本、工艺流程和综合生产成本,以平衡成本效益,提高竞争力:
(1)原材料成本:
一般LSR等工程弹性体的单位成本高于标准弹性体,LSR的比重比TPE高20%(1.12g/cmvs . 0.89g/cm)。当产品应用要求材料在高温下不易软化时,LSR是一个合适的选择。然而,TPE在回收和再加工方面比LSR更有优势,更环保和经济。(2)包覆成型:
因为LSR需要在高温下固化,所以包胶成型的基材需要是耐高温的热塑性材料,或者用底漆和粘合剂通过表面处理将LSR涂在基材上。TPE产品可以通过直接包覆成型牢固地粘合到热塑性基材上,无需底漆或粘合剂。
(3)模具成本:
用于制造LSR零件的模具比用于制造TPE零件的模具需要更高的精度和专业知识,以避免飞边。另外,模具要有精确的排气设计或真空,以便化学硫化过程中产生的气体能及时排出。TPE加工采用行业内常规的嵌入式单螺杆注塑设备,使得产品和模具的技术设计更加灵活。
(4)周期时间:
TPE冷却时间更快,不需要二次加工或硫化,可以提高制造效率。LSR产品需要后期固化,在高温环境下成型一定时间才能达到最终的设计效果。但基于零件的尺寸,LSR的低粘度可以实现一模多腔的注射填充,大大弥补了生产效率的不足。
3.表演
(1)耐化学性:
LSR耐清洁和消毒化学品,但不耐浓缩溶剂(汽油、矿物酒精)和酸(硫酸、碳酸、柠檬酸)。TPE可以耐受很多化学物质,不同的配方可以耐受不同的化学物质。
(2)耐热性:
LSR可承受200摄氏度以上的持续高温,适用于烧灼暴露在反复高温灭菌环境中的器械或任何设备隔离板。是医疗行业不错的选择。部分医用级TPE可在135的高压蒸汽中灭菌15分钟,但大部分TPE由于其固有的热塑性,在极高的温度下容易软化。在室温下,LSR和热塑性弹性体的压缩变形性能相似。LSR在压缩载荷下随着温度的升高具有更好的压缩回弹性能,比如洗碗机的密封。
(3)阻隔性能:
TPE具有优异的空气和湿气阻隔性能,能有效防止微生物和病原体的入侵。适用于一次性手套、静脉输液袋、啤酒金属瓶盖衬垫等应用。硅胶本身是一种透气的材料,适用于伤口覆盖和隐形眼镜。
(4)抗撕裂性:
LSR的撕裂强度和拉伸强度相对较低,甚至一个小裂纹都可能导致产品性能问题。TPE可以满足纸尿裤、运动弹力带等产品所需的高撕裂强度。
(5)抗紫外线:
LSR本身具有优异的抗紫外线性能,而TPE在紫外线稳定剂的帮助下,也能抵抗紫外线的负面影响。
(6)生物相容性:LSR具有良好的生物相容性和纯度,适用于医疗器械和FDA III类、USP类植入产品(包括导管、胃管、心脏瓣膜和支架等。).医用级TPE的生物相容性与LSR相当,但在某些情况下,TPE的生产成本更低,是许多一次性用品和药物输送产品的经济替代品。