日本信越化學工業開發了一項可回收再生之熱塑性矽膠(Thermoplastic Silicone),與一般的熱硬化性矽膠或現有熱塑性彈性體不同,具有優異的強度、加工性及透明性。新材料的全球潛在市場預估達每年數十萬噸,初期將以智慧型手機保護殼等可充分利用矽膠柔軟觸感的產品為主要應用領域,並計畫在新材料領域建立領先地位。
一般矽膠是由矽氧鏈(Si-O)骨架架橋形成的熱硬化性高分子,加熱後不會液化,因此回收困難。而此次開發的新材料將容易聚集的有機官能基導入矽氧骨架,取代傳統架橋點,加熱時聚集結構可解開,賦予材料流動性。矽膠通常須加入粉末二氧化矽作為補強材料以提高強度,但新材料利用有機官能基即可呈現強度,不需補強材料,能保留矽膠原有的柔軟觸感。與熱塑性矽膠彈性體(TPSE)不同,新材料為均質物質,具高透明性,可展現更優異的設計表現力。
在初期應用方面,信越化學工業計畫以手機殼、穿戴式裝置腕帶為主,並將拓展至運動用品、手套、醫療及照護用品表面材料等用途。中長期目標則是替代不需極高耐熱性的熱硬化性矽膠應用。新材料可利用於沖壓成型,並透過熱塑性進行射出成型,製程中產生的邊角料將可予以回收再利用。近年來,市場對於矽膠製品的再生材料需求增加,新材料將可因應最終製品的回收性訴求。
經過實驗測試,確認新材料具有100℃的長期耐熱性,Shore A硬度達80以上,切割伸長率超過800%,拉伸強度達20 MPa,實現高伸長、高強度的性能。透過組成調整,新材料可製造如樹脂般堅硬的材料,亦可製造具橡膠彈性的材料。由於無化學架橋,部分組成可溶於溶劑,應用於塗佈加工。