Silikon Und Plastik sind zwei wichtige Materialien in der modernen Fertigung und im Alltag und finden in einem extrem breiten Anwendungsspektrum Anwendung. Ob Haushaltswaren, Küchenutensilien, elektronische Dichtungen oder medizinische Geräte – diese beiden Materialien sind überall zu finden. Obwohl sie sich optisch ähneln, unterscheiden sie sich in Zusammensetzung, Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten.
In diesem Artikel erläutern wir Ihnen die wesentlichen Unterschiede zwischen diesen beiden gängigen Materialien hinsichtlich ihrer Zusammensetzung, ihres Herstellungsprozesses, ihrer Materialeigenschaften, ihrer Umwelteigenschaften, ihrer Anwendungsbereiche und ihrer jeweiligen Stärken und Schwächen, um Ihnen bei der Auswahl der am besten geeigneten Materiallösung für Ihr Produkt zu helfen.
Was ist Silikon und Kunststoff?
Silikon
Silikon ist ein synthetisches Polymer-Elastomer, das hauptsächlich durch Siliziumdioxid durch komplexe Prozesse. Es ist ein ungiftiges, geruchloses und umweltfreundliches Material mit einer einzigartigen dreidimensionalen Netzstruktur, die ihm hervorragende Flexibilität und Hitzebeständigkeit verleiht.
Zu den gängigen Verarbeitungstechniken für Silikon gehören:
- Formpressen
- LSR-Spritzguss
- Extrusion
Diese Prozesse sind relativ komplex, können Silikonprodukten jedoch eine hervorragende Leistung und hohe Produktkonsistenz verleihen, insbesondere für hohe Standards bei lebensmittelechten, medizinischen und industriellen Dichtungsprodukten.
Plastik
Kunststoffe verwenden Erdölnebenprodukte als Hauptrohstoff und durchlaufen eine Polymerisationsreaktion, um verschiedene Arten von Kunststoffen herzustellen, wie zum Beispiel Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polycarbonat (PC) usw. Aufgrund ihrer Vielfalt bieten Kunststoffe eine größere Flexibilität hinsichtlich Preis, Leistung und Aussehen.
Der Formungsprozess von Kunststoffen ist ausgereift und effizient und umfasst hauptsächlich:
- Spritzguss
- Blasformen
- Extrusion
- Rotationsformen
Diese Verfahren eignen sich für eine schnelle Massenproduktion und werden breit für eine Vielzahl von Alltags- und Industrieprodukten eingesetzt.
Vergleich der Materialleistung
| Vergleich | Silikon | Plastik |
| Temperaturbeständigkeit | -40°C bis 230°C, bis 300°C bei Sondertypen. Hohe Hitzebeständigkeit. | 70°C bis 120°C. Wird bei großer Hitze weich oder verformt sich. |
| Flexibilität und Belastbarkeit | Weich, flexibel und langlebig. Schnelle Erholung nach dem Beugen. | Hart, weniger flexibel. Neigt zu Rissen oder Verformungen. |
| Chemische Beständigkeit und Alterungsbeständigkeit | Beständig gegen UV-Strahlung, Ozon und Chemikalien. Lange Lebensdauer. | Altert, vergilbt und zersetzt sich leicht. |
| Gewicht & Haptik | Schwerer, weicher und hochwertigeres Gefühl. | Leichtgewichtig, einfach zu tragen. |
Temperaturbeständigkeit
Silikon weist eine breite Temperaturbeständigkeit auf. Gewöhnliche Silikonprodukte können lange Zeit in Umgebungen von -40 °C bis 230 °C verwendet werden, während Spezialsilikon hohen Temperaturen von bis zu 300 °C standhält und sich besonders für Küchenbedarf, medizinische Geräte und Hochtemperaturdichtungen eignet.
Die Temperaturbeständigkeit von Kunststoffen variiert von Material zu Material. Gewöhnliche Kunststoffe wie PP und PE haben eine Temperaturbeständigkeit zwischen 70 °C und 120 °C. Bei hohen Temperaturen neigen sie dazu, weich zu werden, sich zu verformen und sogar Schadstoffe freizusetzen. Selbst für Hochleistungskunststoffe ist es schwierig, die Temperaturbeständigkeit von Silikon zu erreichen.
Flexibilität und Belastbarkeit
Silikon zeichnet sich durch hervorragende Flexibilität und hohe Elastizität aus. Es altert und verformt sich auch nach längerer Dehnung oder Biegung nicht so leicht und erholt sich schnell wieder. Daher eignet es sich besonders für Anwendungen wie Mutterschafts- und Babyprodukte sowie Medizinprodukte, die ein hohes Maß an Flexibilität erfordern.
Kunststoff ist im Allgemeinen hart und weniger flexibel. Er neigt mit der Zeit zu Materialermüdung, Sprödbruch und Verformung, insbesondere bei niedrigen Temperaturen.
Chemische Beständigkeit und Alterungsschutz
Silikon ist beständig gegen Säuren und Laugen, UV-Strahlen und Ozon und altert nicht so schnell durch Umwelteinflüsse, was es ideal für den Außenbereich und spezielle Umgebungen macht.
Die meisten Kunststoffmaterialien neigen aufgrund von UV-Strahlung, chemischer Erosion oder hohen Temperaturen zum Altern und Vergilben und können sogar schädliche Substanzen freisetzen.
Gewicht und Dichte
Die Dichte von Kunststoff ist im Allgemeinen geringer als die von Silikon. Daher sind Kunststoffprodukte leicht und einfach zu tragen und zu transportieren, sodass sie auf dem Markt für Massenkonsumgüter einen Vorteil haben.
Silikon ist etwas schwerer, fühlt sich aber weicher und feiner an und wirkt dadurch hochwertiger, sodass es sich besser für den mittleren und oberen Produktmarkt eignet.
Vergleich von Sicherheit und Umweltschutz
Sicherheit
Silikon ist ein ungiftiges und geruchloses Material, das internationalen Lebensmittelsicherheitsstandards wie FDA und LFGB entspricht. Es wird häufig in Schnullern, Küchengeschirr, medizinischen Geräten und anderen Produkten verwendet, die in direkten Kontakt mit dem menschlichen Körper kommen. Es ist äußerst sicher und setzt selbst bei hohen Temperaturen keine schädlichen Substanzen frei.
Kunststoffe müssen nach spezifischen Materialien unterschieden werden. Lebensmittelechtes PP und PE können bedenkenlos für Geschirr und Lebensmittelverpackungen verwendet werden. Bei der Verwendung bei hohen Temperaturen ist jedoch besondere Vorsicht geboten, um die Freisetzung schädlicher Substanzen zu vermeiden. Andere Kunststoffe wie PVC und PS können bei hohen Temperaturen oder nach Alterung giftige Substanzen freisetzen, was gewisse Sicherheitsrisiken birgt.
Umweltschutz
Silikonmaterialien sind brennbar und produzieren bei der Verbrennung lediglich Kohlendioxid und Wasser, ohne giftige Gase freizusetzen. Sie sind daher umweltfreundlich. Einige spezielle Silikone sind zudem abbaubar. Das Recyclingsystem für Silikon ist jedoch noch nicht perfekt, und die Recyclingkosten sind hoch.
Die Kunststoffrecyclingtechnologie ist relativ ausgereift, und insbesondere PE und PP zeichnen sich durch hohe Recyclingquoten aus. Die meisten Kunststoffprodukte lassen sich jedoch nur schwer vollständig recyceln und sind aufgrund komplexer Zusatzstoffe nicht leicht abbaubar. Dies führt zu Umweltverschmutzung durch ihre lange Präsenz in der Umwelt.
Anwendungen
Typische Silikonanwendungen
Silikon wird aufgrund seiner Sicherheit, hohen Temperaturbeständigkeit und guten Elastizität häufig in den Bereichen Mutterschaft und Baby, Küche, Medizin und Outdoor verwendet.
| Kategorie | Beispiele | Hauptmerkmale |
| Mutter- und Babyprodukte | Schnuller, Beißringe, Schüsseln | Sicher, ungiftig, weiche Haptik |
| Küchenbedarf | Kuchenformen, Spatel, Konservierungsabdeckungen | Hohe Temperaturbeständigkeit, leicht zu reinigen |
| Medizinische Ausrüstung | Katheter, Dichtungen | Medizinische Sicherheitsstandards |
| Elektronisches Zubehör | Wasserdichte Ringe, Staubschutzstöpsel | Starke Abdichtung, Alterungsbeständigkeit |
| Outdoor-Sportausrüstung | Taucherbrille, Antirutschmatten | Starke Wetterbeständigkeit |
Typische Kunststoffanwendungen
Kunststoff wird aufgrund seines geringen Gewichts, seiner einfachen Verarbeitung und seiner niedrigen Kosten häufig für Haushaltswaren, Gehäuse von Haushaltsgeräten, Autoteile und Konsumgüter verwendet.
| Kategorie | Beispiele | Hauptmerkmale |
| Haushaltswaren | Wasserbecher, Aufbewahrungsboxen, Mülleimer | Leicht, langlebig, kostengünstig |
| Gehäuse für Haushaltsgeräte | Fernseher, Klimaanlage, Kühlschrankschalen | Leicht zu verarbeiten, vielfältige Formen |
| Autoteile | Lichtschalen, Stoßfänger | Kostenkontrolliert |
| Spielwaren & Konsumgüter | Bausteine, Verpackungskartons, Plastiktüten | Farbenfrohe, schnelle Massenproduktion |
Kostenanalyse und Materialauswahl
Aus Kostensicht sind Kunststoffprodukte deutlich günstiger in der Herstellung als Silikon und eignen sich besonders für Produkte mit niedrigem Stückpreis, die in Massenproduktion hergestellt werden müssen. Kunststoffe lassen sich schnell verarbeiten und haben niedrige Formkosten, wodurch sie sich für die Produktion mit kurzen Zyklen und schnellem Umsatz eignen.
Silikon ist zwar teurer, seine hervorragende Leistung und seine Umwelteigenschaften machen es jedoch in Bereichen mit hohen Anforderungen an Sicherheit, Haltbarkeit und Komfort vorteilhafter. Besonders in Europa, Amerika, Japan und anderen High-End-Märkten, in denen Umweltschutz und Sicherheit im Vordergrund stehen, erfreuen sich Silikonprodukte großer Beliebtheit.
Wie wählt man zwischen Silikon und Kunststoff?
| Material | Vorteile | Nachteile | Anwendungen |
| Silikon | Hohe und niedrige Temperaturbeständigkeit, gute Weichheit und Elastizität, sicher und ungiftig, starke Alterungsbeständigkeit | Hohe Kosten, geringe Farbsättigung, schlechte Recyclingfähigkeit | Lebensmittelprodukte, Mutter- und Babyprodukte, medizinische Geräte, elektronische Dichtungen, Outdoor-Ausrüstung |
| Plastik | Niedrige Kosten, hohe Produktivität, satte Farben, flexible Verarbeitung | Leicht zu altern, schlechte Temperaturbeständigkeit, einige Materialien sind giftig, Umweltdruck | Massenkonsumgüter, Gehäuse von Haushaltsgeräten, Autoteile, Spielzeug und Verpackungen |
Der beste Zeitpunkt, sich für Silikon zu entscheiden:
- Das Produkt muss über einen längeren Zeitraum mit Lebensmitteln oder dem menschlichen Körper in Kontakt kommen
- Das Produkt wird in Umgebungen mit hohen oder niedrigen Temperaturen oder rauen Außenbedingungen verwendet.
- Zielmärkte legen Wert auf Umweltschutz und Produktqualität
Der beste Zeitpunkt, sich für Kunststoff zu entscheiden:
- Niedrige Kosten und Produktion in großen Stückzahlen
- Produktdesigns, die farbenfrohe und komplexe Formen erfordern
- Konsumgüter und Produkte, die keine hohe Temperaturbeständigkeit oder Flexibilität erfordern.
Insgesamt bieten Silikon und Kunststoff jeweils ihre eigenen Vorteile und eignen sich für unterschiedliche Produkte und Anwendungen. Bei der Materialauswahl können Sie je nach Produktverwendung, Zielmarktnachfrage und Kostenbudget rational Silikon oder Kunststoff auswählen, um das optimale Gleichgewicht zwischen Produktleistung und Kosteneffizienz zu erreichen.
