Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta gặp nhiều loại vật liệu khác nhau, trong đó polyurethane nhiệt dẻo (TPU) và silicone nổi bật là hai loại polymer được sử dụng rộng rãi. Từ ốp điện thoại thông minh đến thiết bị y tế, những vật liệu này có mặt ở khắp mọi nơi. Tuy nhiên, TPU và silicone thể hiện sự khác biệt đáng kể về tính chất vật lý, đặc điểm xử lý và lĩnh vực ứng dụng. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ của sản phẩm. Bài viết này cung cấp một phân tích chuyên sâu về TPU và silicone từ góc độ bách khoa toàn thư, đưa ra hướng dẫn lựa chọn vật liệu để giúp người đọc hiểu rõ hơn và sử dụng các vật liệu này.
Polyurethane nhiệt dẻo (TPU) là một loại elastomer nhiệt dẻo kết hợp độ đàn hồi giống cao su với khả năng gia công giống nhựa. Nó là một polymer được tổng hợp thông qua phản ứng của diisocyanates, polyols và chất kéo dài mạch. Cấu trúc phân tử của TPU chứa cả các đoạn linh hoạt và cứng, mang lại cho nó những tính chất lý hóa độc đáo. Tùy thuộc vào nguyên liệu thô và công thức, TPU có thể thể hiện độ cứng, độ đàn hồi, khả năng chống mài mòn và khả năng kháng hóa chất khác nhau.
TPU chủ yếu được tổng hợp thông qua quá trình trùng hợp tăng trưởng từng bước, trong đó diisocyanates phản ứng với polyols để tạo thành prepolymers, sau đó kéo dài mạch với chất kéo dài mạch để tạo ra polymer TPU cuối cùng. Dựa trên loại polyol, TPU có thể được phân loại thành TPU gốc polyester và TPU gốc polyether. TPU gốc polyester có khả năng chống dầu và dung môi tuyệt vời nhưng khả năng chống thủy phân kém hơn, trong khi TPU gốc polyether thể hiện khả năng chống thủy phân vượt trội, hiệu suất ở nhiệt độ thấp và độ đàn hồi phục hồi.
Theo độ cứng, TPU có thể được phân loại là TPU mềm (độ cứng Shore 60A-80A), độ cứng trung bình (80A-95A) hoặc TPU cứng (trên 95A).
Silicone, hoặc chất đàn hồi silicone hữu cơ, là một polymer tổng hợp với bộ khung silicon-oxy và các chuỗi bên hữu cơ. Các tính chất độc đáo của nó—bao gồm khả năng chịu nhiệt, chịu thời tiết và khả năng tương thích sinh học—làm cho nó có giá trị trong các ứng dụng y tế, thực phẩm và điện tử. Dựa trên phương pháp đóng rắn, silicone có thể được chia thành loại đóng rắn cộng và đóng rắn ngưng tụ.
Silicone thường được tổng hợp từ silane thông qua các phản ứng thủy phân và trùng ngưng để tạo thành oligome siloxan, sau đó được liên kết ngang với chất đóng rắn và chất xúc tác. Silicone đóng rắn cộng sử dụng chất xúc tác bạch kim để đóng rắn nhanh, không có sản phẩm phụ, phù hợp với các ứng dụng có độ chính xác cao. Silicone đóng rắn ngưng tụ sử dụng chất xúc tác thiếc và tiết kiệm chi phí hơn cho mục đích sử dụng công nghiệp chung.
Theo ứng dụng, silicone có thể được phân loại là loại thông dụng, loại y tế, loại thực phẩm hoặc loại điện tử, mỗi loại đáp ứng các yêu cầu quy định cụ thể.
| Thuộc tính | TPU | Silicone |
|---|---|---|
| Độ đàn hồi | Độ đàn hồi cao, độ đàn hồi phục hồi tuyệt vời | Mềm, độ đàn hồi vừa phải |
| Khả năng chống mài mòn | Tuyệt vời | Tốt |
| Khả năng kháng hóa chất | Tốt (kháng dầu/dung môi) | Tuyệt vời (kháng hóa chất rộng) |
| Phạm vi nhiệt độ | -40°C đến 120°C | -60°C đến 230°C |
| Khả năng chịu thời tiết | Tốt (nhạy cảm với tia UV) | Tuyệt vời (kháng tia UV/ozone) |
| Khả năng tương thích sinh học | Vừa phải (có sẵn một số loại) | Tuyệt vời (không độc hại) |
| Phương pháp xử lý | Ép phun, đùn | Đúc nén, đùn |
| Ứng dụng | Giày dép, điện tử, ô tô | Y tế, thực phẩm, điện tử |
| Chi phí | Thấp hơn | Cao hơn |
Khi lựa chọn giữa TPU và silicone, hãy xem xét:
TPU và silicone là các polymer hiệu suất cao với những ưu điểm riêng biệt. TPU vượt trội về độ đàn hồi, độ bền và khả năng kháng hóa chất cho các ứng dụng cơ học đòi hỏi khắt khe, trong khi silicone mang lại độ ổn định nhiệt độ, khả năng tương thích sinh học và an toàn vượt trội cho các ứng dụng nhạy cảm. Việc hiểu rõ các đặc tính của các vật liệu này cho phép lựa chọn sáng suốt, tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của sản phẩm.
Người liên hệ: Ms. Chen
Tel: +86-13510209426
