Silicone E plastica sono due materiali importanti nella produzione moderna e nella vita di tutti i giorni, e occupano una gamma estremamente ampia di applicazioni. Che si tratti di articoli per la casa, utensili da cucina, guarnizioni elettroniche e dispositivi medici, questi due materiali possono essere trovati ovunque. Sebbene possano essere simili nell'aspetto, hanno composizioni, proprietà e applicazioni molto diverse.
In questo articolo, ti illustreremo le principali differenze tra questi due materiali comuni in termini di composizione, processo di produzione, proprietà del materiale, caratteristiche ambientali, aree di applicazione e rispettivi punti di forza e di debolezza, per aiutarti a scegliere la soluzione più adatta al tuo prodotto.
Cosa sono il silicone e la plastica?
Silicone
Il silicone è un elastomero polimerico sintetico, sintetizzato principalmente da biossido di silicio attraverso processi complessi. È un materiale atossico, inodore, ecologico, con una struttura a maglie tridimensionali unica, che gli conferisce un'eccellente flessibilità e resistenza al calore.
Le tecniche di lavorazione più comuni del silicone includono:
- Stampaggio a compressione
- Stampaggio a iniezione LSR
- Estrusione
Questi processi sono relativamente complessi, ma possono conferire ai prodotti in silicone prestazioni eccellenti e una forte consistenza del prodotto, in particolare per gli elevati standard di prodotti di tenuta di qualità alimentare, medica e industriale.
Plastica
Le materie plastiche utilizzano i sottoprodotti del petrolio come materia prima principale e subiscono una reazione di polimerizzazione per produrre vari tipi di materie plastiche, come polietilene (PE), polipropilene (PP), cloruro di polivinile (PVC), policarbonato (PC) e così via. Grazie alla loro varietà, le materie plastiche offrono una maggiore flessibilità in termini di prezzo, prestazioni e design dell'aspetto.
Il processo di stampaggio delle materie plastiche è maturo ed efficiente e comprende principalmente:
- Stampaggio a iniezione
- Stampaggio a soffiaggio
- Estrusione
- Stampaggio rotazionale
Questi processi sono adatti alla rapida produzione di massa e sono ampiamente utilizzati per una vasta gamma di prodotti di uso quotidiano e industriali.
Confronto delle prestazioni dei materiali
| Confronto | Silicone | Plastica |
| Resistenza alla temperatura | Da -40°C a 230°C, fino a 300°C per i tipi speciali. Elevata resistenza al calore. | da 70°C a 120°C. Si ammorbidisce o si deforma ad alte temperature. |
| Flessibilità e resilienza | Morbido, flessibile e resistente. Recupero rapido dopo la flessione. | Duro, meno flessibile. Tende a screpolarsi o deformarsi. |
| Resistenza chimica e all'invecchiamento | Resistente ai raggi UV, all'ozono e agli agenti chimici. Lunga durata. | Invecchia, ingiallisce e si degrada facilmente. |
| Peso e sensazione | Più pesante, morbido e di qualità superiore. | Leggero, facile da trasportare. |
Resistenza alla temperatura
Il silicone ha un'ampia gamma di resistenza alla temperatura. I normali prodotti in silicone possono essere utilizzati per lungo tempo in un ambiente da -40 °C a 230 °C, mentre il silicone speciale può resistere a temperature elevate fino a 300 °C, particolarmente adatto per forniture da cucina, apparecchiature mediche e campo di tenuta ad alta temperatura.
La resistenza alla temperatura delle plastiche varia da materiale a materiale. Le plastiche ordinarie come PP e PE hanno una resistenza alla temperatura compresa tra 70°C e 120°C. Quando esposte a temperature elevate, tendono ad ammorbidirsi, deformarsi e persino rilasciare sostanze nocive. Anche per le plastiche ingegneristiche ad alte prestazioni, è difficile raggiungere la resistenza alla temperatura del silicone.
Flessibilità e resilienza
Il silicone ha un'eccellente flessibilità e una buona resilienza. Non invecchia né si deforma facilmente per lunghi periodi di tempo e si riprende rapidamente anche dopo un allungamento o una piegatura prolungati. Ciò lo rende particolarmente adatto per applicazioni come prodotti per la maternità e l'infanzia e prodotti medicali, che richiedono un elevato grado di flessibilità.
La plastica è generalmente dura e meno flessibile. È soggetta a fatica, fragilità o deformazione nel tempo, specialmente a basse temperature.
Resistenza chimica e proprietà anti-invecchiamento
Il silicone è resistente agli acidi e agli alcali, ai raggi ultravioletti e all'ozono e non subisce l'invecchiamento dovuto ai fattori ambientali, il che lo rende ideale per ambienti esterni e speciali.
La maggior parte dei materiali plastici è soggetta a invecchiamento, ingiallimento e persino al rilascio di sostanze nocive a causa dei raggi UV, dell'erosione chimica o delle alte temperature.
Peso e densità
La densità della plastica è generalmente inferiore a quella del silicone. Pertanto, i prodotti in plastica sono leggeri e facili da trasportare e trasportare, quindi hanno un vantaggio nel mercato dei beni di consumo sfusi.
Il silicone è leggermente più pesante, ma risulta più morbido e delicato al tatto, con un senso di classe più forte, il che lo rende più adatto al mercato dei prodotti di fascia media e alta.
Confronto tra sicurezza e protezione ambientale
Sicurezza
Il silicone è un materiale atossico e inodore che soddisfa gli standard internazionali di sicurezza alimentare come FDA e LFGB. È ampiamente utilizzato in ciucci, utensili da cucina, dispositivi medici e altri prodotti che entrano in contatto diretto con il corpo umano. È estremamente sicuro e, anche ad alte temperature, il silicone non rilascia sostanze nocive.
Le plastiche devono essere differenziate in base ai materiali specifici. PP e PE di grado alimentare possono essere utilizzati in sicurezza per stoviglie e imballaggi alimentari, ma quando vengono utilizzati in riscaldamento ad alta temperatura, è necessario prestare particolare attenzione per evitare il rilascio di sostanze nocive. Altre plastiche come PVC e PS possono rilasciare sostanze tossiche ad alte temperature o dopo l'invecchiamento, ponendo alcuni rischi per la sicurezza.
Tutela ambientale
I materiali in silicone sono combustibili e producono solo anidride carbonica e acqua dopo la combustione, senza emissioni di gas tossici, il che li rende ecologici. Alcuni siliconi speciali hanno anche proprietà degradabili. Tuttavia, il sistema di riciclaggio del silicone non è ancora perfetto e il costo del riciclaggio è elevato.
La tecnologia di riciclaggio della plastica è relativamente matura e PE e PP sono particolarmente degni di nota per i loro alti tassi di riciclaggio. Tuttavia, la maggior parte dei prodotti in plastica è difficile da riciclare completamente e non si degrada facilmente a causa di additivi complessi, il che porta all'inquinamento causato dalla loro prolungata presenza nell'ambiente.
Applicazioni
Applicazioni tipiche del silicone
Il silicone è ampiamente utilizzato in ambito materno-infantile, in cucina, in medicina e in ambienti esterni grazie alla sua sicurezza, alla resistenza alle alte temperature e alla buona elasticità.
| Categoria | Esempi | Caratteristiche principali |
| Prodotti per la maternità e per il bambino | Ciucci, Dentizione, ciotole | Sicuro, non tossico, morbido al tatto |
| Forniture per la cucina | Stampi per dolci, spatole, coperture di conservazione | Resistenza alle alte temperature, facile da pulire |
| Attrezzature mediche | Cateteri, guarnizioni | Standard di sicurezza di livello medico |
| Accessori elettronici | Anelli impermeabili, tappi antipolvere | Forte tenuta, resistenza all'invecchiamento |
| Attrezzatura sportiva all'aperto | Occhiali da sub, tappetini antiscivolo | Forte resistenza alle intemperie |
Applicazioni tipiche della plastica
La plastica è ampiamente utilizzata nei prodotti per la casa, nelle scocche degli elettrodomestici, nei ricambi auto e nei prodotti di consumo grazie alla sua leggerezza, alla sua facile lavorazione e ai suoi bassi costi.
| Categoria | Esempi | Caratteristiche principali |
| Articoli per la casa | Bicchieri d'acqua, scatole portaoggetti, bidoni della spazzatura | Leggero, durevole, economico |
| Gusci per elettrodomestici | Gusci di TV, aria condizionata, frigorifero | Facile da lavorare, varie forme |
| Parti di automobili | Gusci leggeri, paraurti | Costi controllati |
| Giocattoli e beni di consumo | Blocchi da costruzione, scatole da imballaggio, sacchetti di plastica | Produzione di massa veloce e colorata |
Analisi dei costi e selezione dei materiali
Da una prospettiva di costo, i prodotti in plastica sono molto meno costosi da produrre rispetto al silicone e sono particolarmente adatti per prodotti a basso prezzo unitario che richiedono una produzione di massa. Le materie plastiche sono veloci da lavorare e hanno bassi costi di stampaggio, il che le rende adatte alla produzione a ciclo breve e ai mercati di vendita rapida.
Il costo del silicone è più elevato, ma le sue eccellenti prestazioni e gli attributi ambientali lo rendono più vantaggioso nel campo con elevati requisiti di sicurezza, durata e comfort. Soprattutto in Europa, America, Giappone e altri mercati di fascia alta che si concentrano sulla protezione ambientale e sulla sicurezza, i prodotti in silicone sono molto favoriti.
Come scegliere tra silicone e plastica?
| Materiale | Vantaggi | Svantaggi | Applicazioni |
| Silicone | Resistenza alle alte e basse temperature, buona morbidezza ed elasticità, sicuro e non tossico, forte resistenza all'invecchiamento | Costo elevato, bassa saturazione del colore, scarsa riciclabilità | Prodotti alimentari, prodotti per la maternità e l'infanzia, apparecchiature mediche, guarnizioni elettroniche, attrezzature per esterni |
| Plastica | Basso costo, alta produttività, colori intensi, lavorazione flessibile | Facile da invecchiare, scarsa resistenza alla temperatura, alcuni materiali sono tossici, pressione ambientale | Prodotti di consumo di massa, gusci di elettrodomestici, parti di automobili, giocattoli e imballaggi |
Il momento migliore per scegliere il silicone:
- Il prodotto deve restare a contatto con gli alimenti o con il corpo umano per un lungo periodo
- Il prodotto viene utilizzato in ambienti caratterizzati da temperature alte o basse oppure in condizioni ambientali esterne difficili.
- I mercati target apprezzano la tutela ambientale e la qualità del prodotto
Il momento migliore per scegliere la plastica:
- Produzione a basso costo e ad alto volume
- Progettazione di prodotti che richiedono forme colorate e complesse
- Beni e prodotti di consumo che non richiedono resistenza alle alte temperature o flessibilità.
Nel complesso, silicone e plastica hanno i loro vantaggi e sono adatti a diversi prodotti e applicazioni. Quando si sceglie un materiale, è possibile selezionare razionalmente silicone o plastica in base all'uso del prodotto, alla domanda del mercato di destinazione e al budget di costo, al fine di ottenere il miglior equilibrio tra prestazioni del prodotto e convenienza.
