TPE مقابل. السيليكون: ما الفرق؟

في هذه المدونة، ستتعرف على الاختلافات بين TPE والسيليكون وخصائصهما وتطبيقات كل منهما. سنقدم لك أيضًا نصائح حول كيفية اختيار منتج TPE أو السيليكون المناسب لاحتياجاتك. دعنا نبدأ!

ما هو الإيلاستومر الحراري البلاستيكي (TPE)؟

اللدائن الحرارية (TPE)، المعروف أيضًا باسم المطاط اللدن بالحرارة (TPR)، ينتمي إلى فئة فريدة من البوليمرات المشتركة أو مزيج من البوليمرات. يتضمن هذا المزيج عادةً البلاستيك والمطاط، ويتم الجمع بينهما لتقديم خصائص مشابهة لكليهما.

تتميز مواد TPE بإمكانية تسخينها وتبريدها عدة مرات. عند تسخينها، تصبح طرية وسهلة التشكيل.

ثم، بمجرد أن تبرد، تتصلب مرة أخرى. تأتي هذه الميزة الخاصة من تركيبها المختلط (من البلاستيك والمطاط كما ذكرنا للتو، مما يسمح باستخدام TPEs بعدة طرق مختلفة.

ما هو السيليكون؟

سيليكونبولي سيلوكسان، أو بولي سيلوكسان، هو بوليمر مرن ومتين مصنوع من السيلوكسان. السيلوكسان عبارة عن سلسلة من ذرات السيليكون والأكسجين المتناوبة، وغالبًا ما تكون ممزوجة بالكربون والهيدروجين. وعلى عكس البوليمرات التقليدية، هيكل السيليكون يمنحه مجموعة فريدة من الخصائص.

عادةً ما توجد السيليكونات إما في صورة سائلة كزيوت عديمة اللون أو صلبة كمواد شبيهة بالمطاط، وتتميز بتعدد استخداماتها. هذا التعدد يسمح باستخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات. من بين الاستخدامات الشائعة للسيليكون المواد اللاصقة، السدود، مواد التشحيم، والعزل، و الأجهزة الطبية.

اختلافات الملكية: TPE VS. سيليكون

العديد من الاختلافات الرئيسية بين TPE والسيليكون تؤثر على خصائصها وتطبيقاتها. دعونا نلقي نظرة على كلٍّ منها بالتفصيل لفهم الاختلافات الرئيسية.

مقاومة درجات الحرارة

يُظهر السيليكون مقاومة استثنائية للحرارة و لا تمتلك نقطة انصهار محددة لأن حقن السيليكون يتطلب درجات حرارة أعلى. هذه الخاصية تجعل مطاط السيليكون متينًا للغاية في درجات الحرارة القصوى، العالية والمنخفضة.

ومن المثير للدهشة أن المطاط السيليكوني يحتفظ بخصائصه إلى أجل غير مسمى درجات حرارة تصل إلى 150 درجة مئوية. ويستمر في الأداء بكفاءة حتى عند 200 درجة مئوية لفترات زمنية تتجاوز 10,000 ساعة، حيث تتمتع بعض منتجات السيليكون بالقدرة على تحمل التعرض القصير المدى لدرجات حرارة تصل إلى 350 درجة مئوية.

يمنح هذا الاستقرار الحراري الاستثنائي السيليكون تطبيقه الواسع النطاق في البيئات التي تتطلب مقاومة التقلبات الشديدة في درجات الحرارة دون تدهور.

تُظهر مادة اللدائن المرنة بالحرارة أيضًا نطاقًا واسعًا ولكن محدودًا لمقاومة درجات الحرارة، يمتد من -30 درجة مئوية إلى + 150 درجة مئوية. يشير هذا النطاق إلى أن TPEs يمكنها ضمان استقرار المواد والاحتفاظ بخصائصها الحرارية عبر درجات حرارة مختلفة، مما يجعلها متعددة الاستخدامات للعديد من التطبيقات.

مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن TPEs لها درجة انصهار محددة، تتراوح عادةً بين 260 و320 درجة مئوية. هذا يعني أنه، على عكس السيليكون، يمكن صهر مواد TPE وإعادة معالجتها من خلال دورات التدفئة والتبريد.

في حين أن TPEs قادرة على التعامل مع درجات الحرارة الباردة والدافئة بشكل جيد إلى حد ما، إلا أنها قادرة على تبدأ في تغيير شكلها إذا أصبحت ساخنة جدًا، تحديدًا فوق درجة انصهارها. هذا السلوك يميزها عن السيليكون، الذي يتحمل درجات حرارة أعلى بكثير دون أن يفقد شكله أو خصائصه.

مقاومة كيميائية

يتميز السيليكون بـ مقاومة صلبة مقاوم للماء والأكسدة والأوزون ومجموعة واسعة من المواد الكيميائية. ومع ذلك، تتزعزع مقاومته عند مواجهته للبخار والوقود الهيدروكربوني والقلويات والأحماض والهيدروكربونات العطرية.

يجعل ملف المقاومة هذا من السيليكون مرشحًا مثاليًا للبيئات التي تتطلب استقرارًا كيميائيًا عاليًا، مثل تصنيع المعدات الطبية وأدوات الطهي ومواد العزل.

من ناحية أخرى، يُظهر TPE مقاومة جديرة بالثناء للماء والزيوت والشحوم وبعض المذيبات، على الرغم من تعثره أمام الأحماض القوية أو القواعد أو العوامل المؤكسدة. TPE ليس قويًا تمامًا ضد المواد الكيميائية مثل السيليكون، لكنه لا يزال يقوم بعمل جيد جدًا.

وهذا يجعل TPE جيدًا لصنع أشياء مثل قطع غيار السيارات والأشياء التي نستخدمها يوميًا والمعدات الرياضية. في هذه الحالات، لا تتعرض العناصر لمواد كيميائية قوية جدًا في كثير من الأحيان.

توافق مع الحياة

من الفروقات الرئيسية الأخرى بين المادتين التوافق الحيوي. التوافق الحيوي هو قدرة المادة على الاستجابة المناسبة للمضيف في تطبيق محدد.

يُشير هذا إلى مدى ملاءمة المادة للاستخدام داخل جسم الإنسان. يُستخدم السيليكون على نطاق واسع في صناعة الأطراف الاصطناعية والطبية نظرًا لتوافقه الحيوي الممتاز. هذا يعني أنه لا يُسبب أي آثار جانبية عند وضعه داخل الجسم، مما يجعله آمنًا للاستخدام لفترات طويلة.

من ناحية أخرى، فإن TPEs هي ليست متوافقة حيويا مثل السيليكون وتستخدم غالبا في التطبيقات غير الطبية.

خصائص الحاجز

خصائص الحاجز هي قدرة المادة على منع مرور الغازات أو السوائل. هنا، تؤدي مواد TPE وظيفةً رائعة. هذا مهمٌّ للغاية في الأغراض الطبية، مثل القفازات التي تُستخدم لمرة واحدة والتي تمنع الجراثيم والجراثيم الأخرى.

يمكن للأشخاص الذين يعانون من حساسية اللاتكس استخدام هذه القفازات دون أي مشاكل. في عالم المشروبات، وخاصةً لمحبي البيرة، تُستخدم مواد TPE داخل أغطية الزجاجات. تأكد من أن البيرة تبقى طازجة ولا تفقد مذاقها عن طريق السماح للأكسجين بالتسلل.

لكن السيليكون يسمح للهواء بالمرور عبره. قد يبدو هذا بمثابة جانب سلبي، ولكنه مفيد للغاية لأشياء مثل الضمادات التي تغطي الجروح أو العدسات اللاصقة التي تحتاج إلى السماح لعينيك بالتنفس.

وإذا قمت بخلط مادة تسمى عديد الإيثيلين مع مطاط السيليكون السائل، سوف تصبح أفضل في إبقاء الأشياء خارجًا أو بداخلها، أيًا كان ما تحتاجه.

قابلية إعادة التدوير

تعد إعادة التدوير، بطبيعة الحال، أحد الاعتبارات الحيوية في اختيار المواد لمختلف التطبيقات. يمثل السيليكون تحديًا في هذا الصددبسبب طبيعتها الصلبة، فإن تفكيك الروابط الكيميائية للسيليكون يتطلب درجات حرارة عالية ومحفزات خاصة.

ونتيجة لذلك، يعتبر أقل ملاءمة للبيئة وأكثر تكلفة للتخلص منه أو إعادة تدويره.

إذا نظرنا إلى TPE، فهو يتميز بقابليته لإعادة التدوير. ويمكن صهره وإعادة تشكيله عدة مرات، مع الحفاظ على جودته. هذه السمة لا تجعل TPE أكثر صداقة للبيئة فحسب، بل توفر أيضًا ميزة اقتصادية من خلال تسهيل إعادة الاستخدام.

تطبيقات السيليكون وTPE في الصناعات

يتمتع كل من السيليكون وTPE بخصائص مادية فريدة تجعلهما مناسبين لـ تطبيقات مختلفة عبر مختلف الصناعات. تتم مناقشة بعض الاستخدامات الشائعة لهذه المواد أدناه:

تطبيقات السيليكون

بعض التطبيقات الأكثر شيوعًا للسيليكون هي:

• أدوات المطبخ: تُفضل أواني الخبز وأدوات الطهي المصنوعة من السيليكون لمرونتها وسطحها غير اللاصق وسهولة التنظيف. يمكن أن تنتقل هذه المنتجات من الفريزر إلى الفرن أو الميكروويف ثم إلى غسالة الأطباق دون التأثير على نكهة الطعام أو جودته.

• تكنولوجيا الإضاءة: دور كبير في تطوير تكنولوجيا الإضاءة LED. إن ثباتها الحراري العالي، إلى جانب خصائص العزل الكهربائي الممتازة، يجعلها مادة مفضلة لمختلف تطبيقات النقل الكهربائي.

• أجهزة الطاقة الشمسية: يعزز كفاءة ومتانة وأداء الألواح الشمسية والأجهزة الكهروضوئية. إن قدرته الفريدة على تحمل التعرض لأشعة الشمس لفترة طويلة تجعله خيارًا مثاليًا لتكنولوجيا الطاقة الشمسية.

• منتجات العناية الشخصية: في عالم العناية الشخصية، يعزز السيليكون ملمس المنتجات مثل مزيلات العرق عن طريق تقليل البقايا البيضاء. كما أنه يساهم في التأثير الدائم والمظهر النابض بالحياة لمستحضرات التجميل والشامبو والبلسم.

• الالكترونيات والحوسبة: يستخدم على نطاق واسع في تصنيع لوحات المفاتيح ولوحات المفاتيح وبكرات التصوير بفضل قدراته الوقائية والعازلة. كما أنها تستخدم في إنتاج قطع غيار الكمبيوتر والأجهزة المحمولة وأنظمة الترفيه المنزلي.

• البناء والطلاء الخارجي: تضمن الدهانات الغنية بالسيليكون أن تظل الأسطح الخارجية للمباني أو الجسور مرنة بما يكفي لتحمل دورات التجميد والذوبان دون الخضوع للتشققات. بالإضافة إلى ذلك، تصبح طلاءات الطرق السريعة والطرق أكثر مقاومة لرذاذ الملح والأمطار الحمضية، مما يقلل من الصدأ.

تطبيقات TPE

تشمل تطبيقات TPE الأكثر شيوعًا ما يلي:

• خدمات الطبية: جزء لا يتجزأ من إنتاج أنابيب التنفس وأختام وأطراف الحقن وأقنعة التهوية والأكياس والأختام والصمامات والقسطرة.

• الإلكترونيات: يستخدم لأغلفة المكثفات، والمقابس والمقابس السائبة، والكابلات المتخصصة، والمكونات في الهواتف المحمولة.

• سيارات: يستخدم في مكونات مثل موانع التسرب الجوية، وأحذية الغبار، والمصدات، وأجزاء مختلفة داخل السيارة وخارجها، بما في ذلك الزخارف ولوحات العدادات وقنوات الهواء وأحزمة القيادة.

• البناء: الميزات في الأختام المبثوقة للأبواب والنوافذ، مع تطبيقات في الأختام الهيدروليكية البسيطة أو المصبوبة بشكل مشترك، والأختام الزجاجية، وأختام الأنابيب.

• بضائع المستهلكين: يمكن العثور عليها في الأختام المغناطيسية للثلاجات، ومقابض الأدوات الكهربائية، وأغطية التحكم عن بعد، وأغطية الهواتف المحمولة، ولوحات الأزرار، وما إلى ذلك.

• الأحذية والسلع الرياضية: ضروري لصناعة الأدوات المستخدمة في الغوص والتزلج، إلى جانب السلع الرياضية الأخرى ونعال الأحذية.

ومن الجدير بالذكر أن كليهما السيليكون و TPE يمكن استخدامها لصنع الدمى الجنسية.

هل TPE والسيليكون آمنان للاستخدام؟

السلامة تأتي في المقام الأول في جميع جوانب الحياة، وينطبق الأمر نفسه على استخدام المواد. يُعتبر السيليكون، المعروف على نطاق واسع بثباته الكيميائي، آمنًا ومن المرجح... غير سامة من قبل الخبراء. وقد أدى هذا الضمان إلى استخدامه على نطاق واسع في المجال الطبي، وخاصة بالنسبة للزراعات التجميلية والجراحية التي تهدف إلى تحسين ملامح الجسم.

وبالمثل، تتميز TPE بـ هيبوالرجينيك الطبيعة، مما يجعلها مرشحًا غير محتمل لإثارة ردود الفعل التحسسية.

علاوة على ذلك، فإن مادة TPE معروفة بكونها خالية من المواد الضارة المحتملة مثل الفثالات واللاتكس والبيسفينول أ، مما يعزز ملف السلامة الخاص بها للاستخدام على نطاق واسع في المنتجات الاستهلاكية.

لذا، فإن كلا من TPE والسيليكون يوفران خيارًا آمنًا للاستخدام في مختلف الصناعات.

نصائح لاختيار المادة المناسبة

بعد المقارنة التفصيلية بين السيليكون وTPE، يعود الأمر إليك لاختيار الاستقرار الكيميائي للسيليكون أو قابلية إعادة تدوير TPE. إليك دليل سريع لمساعدتك على اتخاذ قرار لن تندم عليه لاحقًا:

اختيار السيليكون

إذا اخترت السيليكون كمادة أساسية، فعليك أن تدرك أن أنواع السيليكون ليست متساوية. تتطلب التطبيقات المختلفة أنواعًا محددة من السيليكون، ولكل منها خصائص فريدة مثل: المرونة والمتانة والمقاومة لمختلف الظروف.

عند اختيار السيليكون المناسب لاحتياجاتك، ضع في اعتبارك الخصائص الكيميائية والميكانيكية والفيزيائية المطلوبة اللازمة للاستخدام المقصود للمنتج.

على سبيل المثال، يمكن استخدام أجزاء مطاط السيليكون السائل كبديل للزجاج في التطبيقات التي تتطلب السلامة. يضمن هذا الاختيار الدقيق اختيار مادة سيليكون مناسبة تمامًا لـ تلبي متطلبات مشروعك وتقدم أفضل أداء ومتانة.

اختيار TPE

وعلى نحو مماثل، في حالة TPE، فإن اختيار المادة المناسبة يتطلب تحليلًا دقيقًا للتطبيق المقصود منها.

في البداية، ضع في اعتبارك المواد المستخدمة حاليًا وحدد المجالات التي قد تكون هناك حاجة إلى تحسينات فيها، أو إذا كان هناك نقطة سعر معينة يجب تحقيقها. حدد أي متطلبات وظيفية أو أداء محددة يجب أن يتوافق TPE مع المتطلبات.

فهم عملية التصنيع - سواء من خلال حقن صبإن عملية التشكيل بالبثق أو النفخ - أمر حيوي لأن تركيبات TPE تختلف بشكل كبير بناءً على معالجتها.

إذا كان TPE مخصصًا للتشكيل الزائد أو البثق المشترك على مادة أخرى، فاختر نوعًا يضمن التصاقًا قويًا، حيث يختلف التوافق عبر الركائز المختلفة.

مع هذا الدليل السريع، نعتقد أنه يمكنك الآن اختيار المادة المناسبة لاحتياجاتك الخاصة. يتميز كلٌّ من TPE والسيليكون بخصائص فريدة تجعلهما قيّمين. في تطبيقاتهم الخاصةتذكر فقط أنه يجب عليك مراعاة متطلبات مشروعك وإجراء بحث شامل قبل اتخاذ القرار.

وفي الختام

ليس هناك فائز واضح في الجدل الدائر بين TPE والسيليكون، حيث توفر كلتا المادتين مزايا مميزة في تطبيقات مختلفة. في حين أن TPE له قيمة كبيرة بسبب قابليته لإعادة التدوير وتعدد الاستخدامات، فإن السيليكون يتميز بثباته الكيميائي ومتانته.

في النهاية، يعتمد الاختيار بين TPE والسيليكون على فهم الاحتياجات المحددة لمشروعك واختيار المادة الأفضل يلبي تلك المتطلباتشيء أخير فقط: كلاهما خياران رائعان وآمنان!

احصل على منتجات سيليكون عالية الجودة من Hongju

استمتع بالمزيج المثالي من السلامة والاستدامة مع هونغجومنتجات السيليكون الصديقة للبيئة. سواء كنت بحاجة لوحات مفاتيح من مطاط السيليكون or قبعات السباحة السيليكون، اخترنا للحصول على الجودة العالية وراحة البال.

نحن موجودون في السوق منذ عام ١٩٩٩، ونقدم حلول سيليكون مخصصة لمختلف الصناعات حول العالم. تعرّف على المزيد من نحن وقم بالاختيار الصديق للبيئة اليوم!