실리콘 그리고 플라스틱 두 가지 재료는 현대 제조업과 일상생활에서 중요한 재료이며, 매우 광범위한 응용 분야를 차지합니다. 가정용품, 주방용품, 전자 씰, 의료 기기 등 이 두 가지 재료는 어디에서나 찾을 수 있습니다. 외관은 비슷할 수 있지만 구성, 특성 및 응용 분야는 매우 다릅니다.
이 글에서는 두 가지 일반적인 소재의 핵심적인 차이점을 구성, 생산 공정, 소재 특성, 환경적 특성, 적용 분야 및 각각의 강점과 약점 측면에서 살펴보겠습니다. 이를 통해 제품에 가장 적합한 소재 솔루션을 선택하는 데 도움을 드리겠습니다.
실리콘과 플라스틱은 무엇인가?
실리콘
실리콘은 주로 다음과 같은 합성 고분자 엘라스토머입니다. 이산화규소 복잡한 공정을 거쳐서, 무독성, 무취, 친환경 소재로, 독특한 3차원 메쉬 구조로 뛰어난 유연성과 내열성을 제공합니다.
실리콘의 일반적인 가공 기술은 다음과 같습니다.
- 압축 성형
- LSR 사출 성형
- 압출
이러한 공정은 비교적 복잡하지만, 특히 식품 등급, 의료 등급 및 산업용 밀봉 제품의 높은 기준에 대해 실리콘 제품에 우수한 성능과 강력한 제품 일관성을 부여할 수 있습니다.
플라스틱
플라스틱은 석유 부산물을 주원료로 하여 중합반응을 거쳐 다양한 종류의 플라스틱을 생산하는데, 대표적인 플라스틱으로는 다음과 같다. 폴리에틸렌 (체육), 폴리프로필렌 (PP), 폴리염화비닐 (비닐), 폴리카보네이트 (PC) 등이 있습니다. 플라스틱은 다양성 덕분에 가격, 성능, 외관 디자인 면에서 더 큰 유연성을 제공합니다.
플라스틱의 성형 공정은 성숙되고 효율적이며, 주로 다음을 포함합니다.
- 사출 성형
- 블로우 몰딩
- 압출
- 회전성형
이러한 공정은 빠른 대량 생산에 적합하며 다양한 일상용품과 산업용 제품에 널리 사용됩니다.
재료 성능 비교
| 비교 | 실리콘 | 플라스틱 |
| 온도 저항 | -40°C ~ 230°C, 특수 유형의 경우 최대 300°C. 내열성이 높다. | 70°C에서 120°C. 높은 열에 의해 부드러워지거나 변형됩니다. |
| 유연성 및 회복력 | 부드럽고, 유연하며, 내구성이 뛰어납니다. 굽힘 후 빠른 회복. | 단단하고 유연성이 떨어짐. 균열이나 변형이 발생하기 쉽습니다. |
| 내화학성 및 내노화성 | 자외선, 오존, 화학물질에 강함. 수명이 길다. | 쉽게 노화되고, 변색되고, 분해됩니다. |
| 무게 & 느낌 | 더 무겁고, 부드럽고, 고급스러운 느낌. | 가볍고 휴대하기 편리함. |
온도 저항
실리콘은 광범위한 온도 저항성을 가지고 있습니다. 일반 실리콘 제품은 -40°C~230°C의 환경에서 장시간 사용할 수 있는 반면, 특수 실리콘은 최대 300°C의 고온을 견딜 수 있으며, 특히 주방용품, 의료 장비 및 고온 밀봉 분야에 적합합니다.
플라스틱의 내열성은 재료마다 다릅니다. PP 및 PE와 같은 일반 플라스틱은 70°C에서 120°C 사이의 내열성을 가지고 있습니다. 고온에 노출되면 연화되고, 휘어지고, 심지어 유해 물질을 방출하는 경향이 있습니다. 고성능 엔지니어링 플라스틱의 경우에도 실리콘의 내열성에 도달하기 어렵습니다.
유연성과 회복력
실리콘은 뛰어난 유연성과 좋은 회복성을 가지고 있습니다. 장기간에 걸쳐 쉽게 노화되거나 변형되지 않으며 장시간 늘리거나 구부린 후에도 빠르게 회복됩니다. 이는 높은 수준의 유연성이 필요한 모자 및 유아용 제품 및 의료용 제품과 같은 응용 분야에 특히 적합합니다.
플라스틱은 일반적으로 단단하고 덜 유연합니다. 특히 낮은 온도에서 시간이 지남에 따라 피로, 취성 균열 또는 변형이 발생하기 쉽습니다.
내화학성 및 노화방지 특성
실리콘은 산과 알칼리, 자외선, 오존에 강하고, 환경적 요인으로 인한 노화가 쉽지 않아 야외 및 특수 환경에 적합합니다.
대부분의 플라스틱 소재는 노화되고, 황변되며, 심지어 자외선, 화학적 침식 또는 고온으로 인해 유해 물질을 방출할 수도 있습니다.
무게와 밀도
플라스틱의 밀도는 일반적으로 실리콘보다 낮습니다. 따라서 플라스틱 제품은 가볍고 휴대 및 운송이 쉽기 때문에 대량 소비재 시장에서 유리합니다.
실리콘은 약간 무겁지만, 촉감이 더 부드럽고 섬세하며 고급스러운 느낌이 더 강해 중·고급 제품 시장에 더 적합합니다.
안전 및 환경 보호 비교
안전
실리콘은 FDA 및 LFGB와 같은 국제 식품 안전 기준을 충족하는 무독성 무취 소재입니다. 젖꼭지, 주방용품, 의료 기기 및 인체와 직접 접촉하는 기타 제품에 널리 사용됩니다. 매우 안전하며 고온에서도 실리콘은 유해 물질을 방출하지 않습니다.
플라스틱은 특정 소재에 따라 구분해야 합니다. 식품 등급 PP와 PE는 식기 및 식품 포장에 안전하게 사용할 수 있지만 고온 가열에 사용할 경우 유해 물질이 방출되지 않도록 특별히 주의해야 합니다. PVC 및 PS와 같은 다른 플라스틱은 고온에서 또는 노화 후 독성 물질을 방출하여 특정 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
환경 보호
실리콘 소재는 가연성이 있으며 연소 후 이산화탄소와 물만 생성하며 독성 가스 배출이 없어 환경 친화적입니다. 일부 특수 실리콘은 분해성도 있습니다. 그러나 실리콘의 재활용 시스템은 아직 완벽하지 않으며 재활용 비용이 높습니다.
플라스틱 재활용 기술은 비교적 성숙했으며, PE와 PP는 특히 높은 재활용률로 유명합니다. 그러나 대부분의 플라스틱 제품은 완전히 재활용하기 어렵고 복잡한 첨가제로 인해 쉽게 분해되지 않아 환경에 장기간 존재하여 오염을 일으킵니다.
응용
일반적인 실리콘 응용 분야
실리콘은 안전성, 내열성, 탄력성이 뛰어나 모자, 유아용품, 주방용품, 의료용품, 야외용품 분야에서 널리 사용됩니다.
| 범주 | 예시 | 주요 특징 |
| 모자 및 유아용품 | 젖꼭지, 이빨 돋는 장난감, 그릇 | 안전하고 무독성이며 부드러운 촉감 |
| 주방용품 | 케이크 틀, 주걱, 보존 커버 | 고온 내구성, 세척 용이 |
| 의료 장비 | 카테터, 씰 | 의료용 안전 기준 |
| 전자 액세서리 | 방수 링, 먼지 플러그 | 강력한 밀봉성, 노화 방지 |
| 야외 스포츠 장비 | 다이빙 고글, 미끄럼 방지 매트 | 강한 내후성 |
일반적인 플라스틱 응용 분야
플라스틱은 가볍고 가공이 쉬우며 비용이 저렴하다는 장점 덕분에 가정용품, 가전제품 케이스, 자동차 부품, 소비재 등에 널리 사용됩니다.
| 범주 | 예시 | 주요 특징 |
| 가정 용품 | 물컵, 수납함, 쓰레기통 | 가볍고 내구성이 뛰어나며 가격이 저렴합니다. |
| 가전제품 쉘 | TV, 에어컨, 냉장고 껍질 | 가공이 용이하고 다양한 형태 |
| 자동차 부품 | 가벼운 껍질, 범퍼 | 비용 통제 |
| 장난감 및 소비재 | 빌딩 블록, 포장 상자, 비닐 봉지 | 다채로운 색상, 빠른 대량 생산 |
비용 분석 및 재료 선택
비용 측면에서 플라스틱 제품은 실리콘보다 생산 비용이 훨씬 저렴하며 대량 생산이 필요한 낮은 단위 가격 제품에 특히 적합합니다. 플라스틱은 처리가 빠르고 금형 비용이 낮아 단기 생산 및 빠르게 판매되는 시장에 적합합니다.
실리콘의 비용은 더 높지만, 뛰어난 성능과 환경적 속성으로 인해 안전, 내구성 및 편안함에 대한 요구 사항이 높은 분야에서 더욱 유리합니다. 특히 환경 보호와 안전에 중점을 둔 유럽, 미국, 일본 및 기타 고급 시장에서 실리콘 제품이 매우 선호됩니다.
실리콘과 플라스틱 중 무엇을 선택해야 하나요?
| 재료 | 장점 | 단점 | 응용 |
| 실리콘 | 고온 및 저온 내성, 우수한 부드러움 및 탄력성, 안전하고 무독성, 강력한 노화 방지 | 비용이 높고, 색상 채도가 낮고, 재활용성이 낮음 | 식품 등급 제품, 모자 및 영유아 제품, 의료 장비, 전자 씰, 야외 장비 |
| 플라스틱 | 저렴한 비용, 높은 생산성, 풍부한 색상, 유연한 처리 | 노화되기 쉽고, 내열성이 약하고, 일부 재료는 독성이 있으며, 환경적 압력이 있습니다. | 대량 소비재, 가전제품 쉘, 자동차 부품, 장난감 및 포장재 |
실리콘을 선택하기 가장 좋은 시기:
- 제품이 장시간 음식이나 인체와 접촉해야 합니다.
- 이 제품은 고온이나 저온 또는 혹독한 실외 환경에서 사용됩니다.
- 목표 시장은 환경 보호와 제품 품질을 중시합니다.
플라스틱을 선택하기 가장 좋은 시기:
- 저비용, 대량 생산
- 다채롭고 복잡한 모양이 필요한 제품 디자인
- 고온 내구성이나 유연성이 요구되지 않는 소비재 및 제품.
전반적으로 실리콘과 플라스틱은 각자의 장점이 있으며 다양한 제품과 응용 분야에 적합합니다. 소재를 선택할 때 제품 사용, 타겟 시장 수요 및 비용 예산에 따라 실리콘이나 플라스틱을 합리적으로 선택하여 제품 성능과 비용 효율성의 최상의 균형을 달성할 수 있습니다.
