硅膠、橡膠、TPE、TPU、軟質(zhì)PVC等軟膠材料的應(yīng)用比較的區(qū)別

軟膠材料就是軟質(zhì)材料的總稱，目前主要的軟膠材料有橡膠、硅膠、TPE、TPU、軟質(zhì)PVC等等。軟膠產(chǎn)品在生活中的很多領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，比如電子產(chǎn)品的保護(hù)殼、餐具包膠，防護(hù)手套、水杯的密封圈、嬰幼兒用品等等。人們平時可能對這類產(chǎn)品有些誤解，認(rèn)為就是橡膠或塑料材質(zhì)，其實這些都是軟膠制品，軟膠材料的各種類之間是有區(qū)別的，設(shè)計人員會根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境和屬性，去匹配合適的軟膠材料。選擇材料的時候要從材料的性能去分型，主要考慮的性能有：硬度、彈性、耐候性、耐溫性、耐磨系數(shù)、加工工藝、著色性等，加工成本也是考慮的重要因素。當(dāng)然，現(xiàn)在大部分產(chǎn)品會重點考慮材料的環(huán)保性能，無毒無味，使用過程不析出對身體有害的物質(zhì)等，針對不同使用人群和應(yīng)用場景，考慮的因素會更詳細(xì)。下面我們詳細(xì)了解一下這些軟膠材料的具體特性。

硅膠：

硅膠主要成分是二氧化硅，是熱固性的一種彈性體，具有安全無毒優(yōu)點，不溶于水和任何溶劑，無毒無味，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，機械強度高。缺點是抗張強度和抗撕裂強度等機械性能較差，耐強堿、氫氟酸性能差。最早廣泛應(yīng)用于成人用品和食品制品。現(xiàn)在應(yīng)用廣泛，如建筑、電子電氣、紡織、機械、汽車、醫(yī)藥醫(yī)療、化工、金屬和油漆、嬰幼用品等。

硅膠制品加工工藝比較復(fù)雜，需要經(jīng)過煉膠、模壓、硫化等一系列功能才能制出產(chǎn)品。硅膠制品屬于熱固性橡膠，硫化后再加熱不會熔融，不可以直接循環(huán)再次加工，硅膠制品成本通常比之TPE要高。成人產(chǎn)品具有私密性和專屬性能，正是基于這一點成人用品大量采用硅膠制造，雖然成本比較高。因為誰都不愿意自己的寶貝是用別人用過的回收料做的，用硅膠就可以從加工工藝上杜絕這種可能。

硬度方面，硅膠一般硬度是0A到70A之間，而TPE一般硬度在0A-100A，所以TPE軟一些，硅膠的塑形強一些。

硅膠在耐高溫方面比TPE有優(yōu)勢。硅膠耐溫一般在200度~300度之間，而TPE理論上一般TPE耐高溫130-150攝氏度之間，再高就老化裂解了。

硅膠價格普遍一噸3萬塊以上，而一般TPE價格在1.3-3萬之間，價格上TPE更占據(jù)優(yōu)勢，除了特殊TPE材料，如無鹵阻燃、食品級等等特性。

橡膠：

橡膠分為天然橡膠和合成橡膠。天然橡膠是從橡膠樹、橡膠草等植物中提取膠質(zhì)后加工而成;合成橡膠是由各種單體經(jīng)聚合反應(yīng)而得。橡膠包含的種類很多，比如天然橡膠，順丁橡膠，丁苯橡膠，已丙橡膠，也包括硅橡膠；硅橡膠則是橡膠中具體的品種之一，簡稱硅膠。橡膠彈性大，在很小的外力作用下能產(chǎn)生較大形變，除去外力后能恢復(fù)原狀，可以人工合成，價格低廉，并具有良好的物理力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，具良好的抗油、抗水、抗溶劑及抗高壓油的特性，具良好的壓縮性，耐磨性能優(yōu)秀。但是橡膠容易老化，耐輻射性能差，低溫性能較差。橡膠廣泛用于制造輪胎、膠管、膠帶、電纜及其他各種橡膠制品。

硅膠與橡膠兩種材質(zhì)，在相同的應(yīng)用環(huán)境下，硅膠和橡膠材質(zhì)都是可以使用的，不過隨著環(huán)境、時間以及要求的變化，以及兩種材質(zhì)的性能就會出現(xiàn)明顯差距。

例如實驗室常用的冷凝管，兩種材質(zhì)的都有，不過硅膠性質(zhì)更好一些，耐老化性效果明顯。在結(jié)構(gòu)上，橡膠主鏈主要是以碳為主，它是有機物來的，而硅膠主鏈?zhǔn)且許i-O鍵為主，這就是他們之間的主要區(qū)別。

硅膠的著色性豐富，可以做成各種不同顏色，橡膠制品大多是黑色的，偶爾也能見到其他顏色。例如自行車輪胎偶爾有其他顏色，而汽車輪胎都是黑色的。原因是橡膠混煉時加入碳黑原料，碳元素與碳?xì)浠�合物高溫凝聚的工藝，能使橡膠變的非常堅固，耐磨性和抗老化性大大提高。

TPE：

TPE全稱是Thermoplastic Elastomer，是一種熱塑性的彈性體材料。熱塑性意味著可以循環(huán)再次利用，可以注塑加工。TPE制品有優(yōu)良的著色性，環(huán)保無毒，硬度范圍廣，觸感柔軟，耐候性、抗疲勞性、耐溫性和加工性能優(yōu)越，無須硫化，加工效率高，可以循環(huán)使用，既環(huán)保又降低成本，可以二次注塑成型，與PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料包覆粘合，也可以單獨成型。極佳的透明性、光澤度，以及舒適的手感，廣泛用于成人用品。具有良好的抗紫外線、耐候性、耐高溫，長期用于戶外。

但TPE的耐熱性不如橡膠，隨著溫度上升而物性下降幅度較大，因而適用范圍受到限制。壓縮變形、彈回性、耐久性等同橡膠相比較差，價格上也往往高于同類的橡膠。

TPE應(yīng)用范圍廣泛：各種電線電纜、汽車配件、座墊、涂料、改性瀝青、食品包裝、化妝品包裝、手動電動工具包膠，以及輸血袋、針筒、輸液袋、手套等醫(yī)療器械領(lǐng)域。

TPU：

TPU(Thermoplastic polyurethanes)名稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠，是由二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI)等二異氰酸酯類分子和大分子多元醇、低分子多元醇(擴(kuò)鏈劑)共同反應(yīng)聚合而成的高分子材料。TPU的硬度范圍廣、機械強度高、耐寒性突出、加工性能好、耐磨性好、韌性好、抗撕裂性強、耐油、耐水、耐霉菌。缺點耐候性差、耐壓縮性差、耐熱水性差、成型性不好。TPU加工工藝一般有：注塑、吹塑、壓縮、擠出成型等，其中注塑最為常見。常用與建筑、電子電氣、紡織、汽車、機械、皮革造紙、醫(yī)藥醫(yī)療等。

TPU的彈性及彈性恢復(fù)性能（耐屈撓抗蠕變性能）優(yōu)于TPE.主要是TPU的材料結(jié)構(gòu)為聚合物均相結(jié)構(gòu)，屬于聚合物樹脂類.而TPE則是多組分共混而成的多相結(jié)構(gòu)聚集的合金材料.高硬度的TPE加工容易發(fā)生制品變形，而在所有硬度區(qū)間范圍內(nèi)，TPU均表現(xiàn)出優(yōu)良的彈性，并且制品不易變形。

一些包覆成型的產(chǎn)品，如手柄、輪子，TPE或TPU都可以做。TPU材質(zhì)的產(chǎn)品，手感較為粗糙，摩擦阻力強；而TPE材質(zhì)產(chǎn)品，則手感比較細(xì)膩柔和。

PVC軟膠：

PVC為聚氯乙烯，PVC因其優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性、阻燃性、質(zhì)輕、強度高且易于加工的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、電子、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域，曾是世界上產(chǎn)量最大的通用塑料，應(yīng)用非常廣泛。需要注意的是，2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，聚氯乙烯在3類致癌物清單中。

PVC本身是硬質(zhì)的物料，添加塑化劑后，可使得塑膠成品具有柔軟、易于彎曲、折疊、具有彈性彈性的軟膠。PVC軟膠飾品從外觀看，相對硅膠產(chǎn)品顯粗糙，硅膠產(chǎn)品表面光滑，有色澤。按手感判斷，硅膠產(chǎn)品質(zhì)柔軟，韌性及彈性較好，PVC軟膠相對較硬，兩者軟硬度均可調(diào)節(jié)，但PVC無韌性。

PVC產(chǎn)品不可以放微波爐內(nèi)高溫加熱，PVC在成型過程中易釋放出有毒氣體，而且PVC產(chǎn)品用火燒過后產(chǎn)品會發(fā)黑，燃燒時氣味難聞。