ในชีวิตประจำวัน เราพบกับวัสดุหลากหลายชนิด ซึ่งในบรรดาวัสดุเหล่านั้น เทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน (TPU) และซิลิโคนโดดเด่นในฐานะโพลิเมอร์สองชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ตั้งแต่เคสโทรศัพท์มือถือไปจนถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์ วัสดุเหล่านี้มีอยู่ทั่วไป อย่างไรก็ตาม TPU และซิลิโคนมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านคุณสมบัติทางกายภาพ ลักษณะการแปรรูป และสาขาการใช้งาน การเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ บทความนี้ให้การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับ TPU และซิลิโคนจากมุมมองสารานุกรม โดยให้คำแนะนำในการเลือกวัสดุเพื่อช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจและใช้วัสดุเหล่านี้ได้ดียิ่งขึ้น
เทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน (TPU) เป็นโพลิเมอร์อีลาสโตเมอร์ชนิดเทอร์โมพลาสติกที่รวมเอาความยืดหยุ่นคล้ายยางเข้ากับการแปรรูปคล้ายพลาสติก เป็นโพลิเมอร์ที่สังเคราะห์ขึ้นผ่านปฏิกิริยาของไดไอโซไซยาเนต โพลีออล และสารเติมแต่งโซ่ โครงสร้างโมเลกุลของ TPU มีทั้งส่วนที่ยืดหยุ่นและส่วนที่แข็ง ทำให้มีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบและสูตร TPU สามารถแสดงความแข็ง ความยืดหยุ่น ความทนทานต่อการขัดถู และความทนทานต่อสารเคมีที่แตกต่างกัน
TPU ส่วนใหญ่ถูกสังเคราะห์ผ่านการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบขั้นบันได ซึ่งไดไอโซไซยาเนตทำปฏิกิริยากับโพลีออลเพื่อสร้างพรีโพลิเมอร์ ตามด้วยการต่อโซ่ด้วยสารเติมแต่งโซ่เพื่อผลิตโพลิเมอร์ TPU ขั้นสุดท้าย จากชนิดของโพลีออล TPU สามารถแบ่งออกเป็น TPU ชนิดโพลีเอสเตอร์และ TPU ชนิดโพลีอีเทอร์ TPU ชนิดโพลีเอสเตอร์มีความทนทานต่อน้ำมันและตัวทำละลายได้ดีเยี่ยม แต่มีความทนทานต่อการไฮโดรไลซิสต่ำกว่า ในขณะที่ TPU ชนิดโพลีอีเทอร์แสดงให้เห็นถึงความทนทานต่อการไฮโดรไลซิสที่เหนือกว่า ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำ และความยืดหยุ่นในการดีดตัวกลับ
ตามความแข็ง TPU สามารถจัดเป็น TPU แบบอ่อน (ความแข็งแบบ Shore 60A-80A), ความแข็งปานกลาง (80A-95A) หรือ TPU แบบแข็ง (สูงกว่า 95A)
ซิลิโคน หรืออีลาสโตเมอร์ซิลิโคนอินทรีย์ เป็นโพลิเมอร์สังเคราะห์ที่มีโครงสร้างหลักเป็นซิลิคอน-ออกซิเจนและโซ่ออร์แกนิกด้านข้าง คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของมัน—รวมถึงความทนทานต่ออุณหภูมิ ความทนทานต่อสภาพอากาศ และความเข้ากันได้ทางชีวภาพ—ทำให้มีคุณค่าในการใช้งานทางการแพทย์ อาหาร และอิเล็กทรอนิกส์ ตามวิธีการบ่ม ซิลิโคนสามารถแบ่งออกเป็นชนิดบ่มแบบเติมและชนิดบ่มแบบควบแน่น
ซิลิโคนมักถูกสังเคราะห์จากไซเลนผ่านปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสและการควบแน่นพอลิเมอไรเซชันเพื่อสร้างโอลิโกเมอร์ไซล็อกเซน ซึ่งจะถูกเชื่อมขวางด้วยสารบ่มและตัวเร่งปฏิกิริยา ซิลิโคนชนิดบ่มแบบเติมใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตินัมสำหรับการบ่มที่รวดเร็วและปราศจากผลพลอยได้ เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความแม่นยำสูง ซิลิโคนชนิดบ่มแบบควบแน่นใช้ตัวเร่งปฏิกิริกดีบุกและคุ้มค่ากว่าสำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไป
ตามการใช้งาน ซิลิโคนสามารถจัดเป็นชนิดใช้งานทั่วไป เกรดทางการแพทย์ เกรดอาหาร หรือเกรดอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งแต่ละชนิดเป็นไปตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบเฉพาะ
| Property | TPU | Silicone |
|---|---|---|
| Elasticity | High elasticity, excellent rebound | Soft, moderate elasticity |
| Abrasion Resistance | Excellent | Good |
| Chemical Resistance | Good (resists oils/solvents) | Excellent (broad chemical resistance) |
| Temperature Range | -40°C to 120°C | -60°C to 230°C |
| Weather Resistance | Good (UV-sensitive) | Excellent (UV/ozone resistant) |
| Biocompatibility | Moderate (some grades available) | Excellent (non-toxic) |
| Processing Methods | Injection molding, extrusion | Compression molding, extrusion |
| Applications | Footwear, electronics, automotive | Medical, food, electronics |
| Cost | Lower | Higher |
เมื่อเลือก TPU และซิลิโคน ให้พิจารณา:
TPU และซิลิโคนเป็นโพลิเมอร์ประสิทธิภาพสูงที่มีข้อดีที่แตกต่างกัน TPU เก่งในด้านความยืดหยุ่น ความทนทาน และความทนทานต่อสารเคมีสำหรับการใช้งานทางกลไกที่ต้องการ ในขณะที่ซิลิโคนมีความเสถียรของอุณหภูมิ ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และความปลอดภัยที่เหนือกว่าสำหรับการใช้งานที่ละเอียดอ่อน การทำความเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุเหล่านี้ช่วยให้สามารถเลือกได้อย่างชาญฉลาด เพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์และอายุการใช้งาน
ผู้ติดต่อ: Ms. Chen
โทร: +86-13510209426
