CMF: 软胶材质及其工艺

博主： zhiwei
发布时间：2023 年 12 月 27 日
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分类：设计

合理的选择材料需要从产品使用环境结合材料的性能来考量，软胶制品关注的主要性能有：硬度、弹性、耐腐蚀性、耐候性、摩擦系数、是否易裂、着色性能、耐高（低）温性能、成本、加工工艺等。如果用与日常用品，婴儿用品等还需要关注材料是否对人体有害、是否有难闻的气味、手感是否舒适等因素。 特殊情况还需要考虑导电性能（如硅胶加入导电炭黑时可以做成的硅胶按键）、导热性能、抗辐射性、透光性能等。
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# 硅胶

硅胶是热固性的一种弹性体，具有安全无毒优点，不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应，吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定，最早广泛运用在成人用品，食品制品上。

硅胶制品加工工艺比较复杂，需要经过炼胶、模压、硫化等一系列功能才能制出产品。硅胶制品属于热固性橡胶，硫化后再加热不会熔融，不可以直接循环再次加工。硅胶制品成本通常比之TPE要高。成人产品具有私密性和专属性能，正是基于这一点成人用品大量采用硅胶制造，虽然成本比较高。因为谁都不愿意自己的宝贝是用别人用过的回收料做的，用硅胶就可以从加工工艺上杜绝这种可能。

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硬度方面，硅胶一般硬度是0A到70A之间，而TPE一般硬度在0A-100A，最软可达到000度或00000度，所以TPE软一些，硅胶的塑形强一些。

硅胶在耐高温方面比TPE有优势。硅胶耐温一般在200度~300度之间，而TPE理论上一般TPE耐高温130-150摄氏度之间，再高就老化裂解了。

硅胶价格普遍一吨3万块以上，而一般TPE价格在1.3-3万之间，价格上TPE更占据优势，除了特殊TPE材料，如无卤阻燃、食品级等等特性。

# TPE

TPE全称是Thermoplastic Elastomer，是一种热塑性的弹性体材料。热塑性意味着可以循环再次利用，可以注塑加工。TPE制品有优良的着色性，环保无毒。可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。

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TPE的耐热性不如橡胶，随着温度上升而物性下降幅度较大，因而适用范围受到限制。同时，压缩变形、弹性回复、耐久性等同橡胶相比较差，价格上也往往高于同类橡胶。

硬度范围广，极佳的透明性、光泽度，以及舒适的手感，广泛用于成人用品。具有良好的抗紫外线、耐候性、耐高温，长期用于户外。

# TPU

TPU(Thermoplastic polyurethanes)名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，其硬度范围通常是在S邵氏硬度60A~70D(目前国外出现硬度在45A左右的软性TPU,不过价格相当昂贵），而TPE硬度范围则可以在邵氏硬度A Scale 0~100范围变动。因此，可以说TPE的硬度区间是中低硬度，而TPU硬度则是中高硬度.

TPU的弹性及弹性恢复性能（耐屈挠抗蠕变性能）优于TPE.主要是TPU的材料结构为聚合物均相结构，属于聚合物树脂类.而TPE则是多组分共混而成的多相结构聚集的合金材料.高硬度的TPE加工容易发生制品变形，而在所有硬度区间范围内，TPU均表现出优良的弹性，并且制品不易变形。

![23cae198-b9f6-4890-aab8-de3c90ac7c61.jpg](https://zhiwei.zone/usr/uploads/2024/02/2374347322.jpg)

# PVC软胶

PVC为聚氯乙烯，曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。需要注意的是，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，聚氯乙烯在3类致癌物清单中。

PVC本身是硬质的物料，添加塑化剂后，可使得塑胶成品具有柔软、易于弯曲、折叠、具有弹性弹性的软胶。软胶制品的硬度国际上通常用邵氏硬度A表示，对于PVC国内常根据添加的塑化剂与PVC原料的百分比P%来表示（P）。例如：50kg之PVC料，可塑剂40kg时是以80P (40/50=80%）。

![3f904d6d-5933-4a5d-ad64-ec771e37ce54.jpg](https://zhiwei.zone/usr/uploads/2024/02/3118973284.jpg)

从外观看，PVC产品相对硅胶产品显粗糙，硅胶产品表面光滑，有色泽。

按手感判断，硅胶产品质柔软，韧性及弹性较好，pvc软胶相对较硬，两者软硬度均可调节，但PVC无韧性。

PVC材料有普通料和环保料也叫ATBC-PVC，而硅胶可以通过ROHS认证，是环保的。

硅胶产品一般做出来比较透明，燃烧气味比较小，产品成粉末状，而PVC产品用火烧过后产品会发黑，燃烧时气味难闻。

硅胶产品在PVC产品更耐热耐寒，硅胶产品可以放微波炉内加热，而PVC不可以。

# 橡胶

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橡胶包含的种类很多，比如天然橡胶，顺丁橡胶，丁苯橡胶，已丙橡胶，当然也包括硅橡胶；而硅胶则是橡胶中具体的品种之一，是硅橡胶的简称。

硅胶与橡胶两种材质，我们在应用的环境相同的情况下，硅胶和橡胶材质都是可以使用，不过随着物理环境以及要求的变化，两种材质的性能就会出现明显的 差距，不过是需要时间才能呈现出来的。

例如实验室最常用到的冷凝管，有橡胶的也有硅胶的，只不过硅胶性质更好，耐老化性效果显著。在结构上，橡胶主链主要是以碳为主，它是有机物来的，而硅胶主链是以Si-O键为主，这就是他们之间的主要区别。

硅胶的着色性丰富，可以做成各种不同颜色，橡胶制品大多是黑色的，偶尔也能见到其他颜色。例如自行车轮胎偶尔有其他颜色，而汽车轮胎都是黑色的。原因是橡胶混炼时加入碳黑原料，碳元素与碳氢化合物高温凝聚的工艺，能使橡胶变的非常坚固，耐磨性和抗老化性大大提高。

## 橡胶分类

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## 合成橡胶分类

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# 成型工艺

软胶成型工艺大部分共通，主要有注塑、挤出、模压等。下以常见的硅胶及橡胶类作工艺介绍。

## 硅胶成型

### 1、挤出成型工艺

就像我们挤牙膏一样，挤出机头也是产品的截面形状，有一定长度，在力与温度的作用下，机头出来产品已经硫化成型。此工艺成型的产品一般是条形的产品，产品截面可以各种各样。譬如，矩形长条，环形硅管，等。

### 2、滴胶工艺

硅胶原料为液态状，原料装在针筒里面，用气动加人工操作把原料滴到模具上，加热硫化成型。此工艺属于手工化工艺，需要人工的地方多。所以产能不高。它有一个特点，一个产品可以依要求滴上多种颜色。所以这种工艺多为制作工艺品。如，多色的硅胶手环，各种颜色图案的硅胶手机套等。

### 3、固态热压成型工艺

此种工艺是利用油压机的温度与压力，借助模具把产品硫化成型出来。这种工艺相对成本低，产量高，应用比较普遍。它多用于单色的硅胶产品。也可应用于双色双硬度的产品或是多色多硬度，但是产品的结构不灵活，受限制。它也可以应用于包塑胶与包金属，同样在结构上不灵活，而且对所包物件有温度要求，一般要求所包物件要耐180摄氏度不变形。

### 4、液态射出成型工艺

此种工艺要求的设备有硅胶射出机、压料机。它的原料是水稠状，分A、B两组分。它的原理是：利用压料机把A、B组分的原料按照1：1压到射出机的料筒里混合，通过射嘴再把它压进热模具型腔成型。此种工艺成型温度相对较低，130度就可以。它可以用于不太耐高温的塑胶包胶成型，这一点比固态热压成型有优势。

## 橡胶成型

![89f174c5-e77b-4acb-b2e7-4af3a63ee98e.jpg](https://zhiwei.zone/usr/uploads/2024/02/378248436.jpg)

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nowuvqpuwl
March 4th, 2025 at 04:21 pm

这是一篇佳作，无论是从内容、语言还是结构上，都堪称完美。

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kkhdnqowsi
March 2nd, 2025 at 05:53 pm

这篇文章如同一幅色彩斑斓的画卷，每一笔都充满了独特的创意。

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hbskpsnuqp
March 1st, 2025 at 12:27 pm

建议在揭露问题时提供建设性解决方案。

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otizjlrfkz
February 28th, 2025 at 07:26 pm

文章深入浅出，既有深度思考，又不乏广度覆盖，令人叹为观止。

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edtmxvfihz
December 27th, 2024 at 10:19 am

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kykjyrpbwo
November 27th, 2024 at 04:02 am

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lzqqqredqe
November 20th, 2024 at 06:41 am

真好呢

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iraxthkfov
November 20th, 2024 at 06:40 am

真棒！

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zqrujaicbc
November 13th, 2024 at 02:01 pm

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zrvodfmujl
October 19th, 2024 at 03:04 pm

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rshibpkwwi
October 6th, 2024 at 07:40 pm

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