Силикон и пластик являются двумя важными материалами в современном производстве и повседневной жизни, и они занимают чрезвычайно широкий спектр применения. Будь то предметы домашнего обихода, кухонные принадлежности, электронные пломбы и медицинские приборы, эти два материала можно найти везде. Хотя они могут быть похожи внешне, они имеют очень разные составы, свойства и области применения.
В этой статье мы расскажем вам об основных различиях между этими двумя распространенными материалами с точки зрения их состава, процесса производства, свойств материала, экологических характеристик, областей применения, а также их сильных и слабых сторон, чтобы помочь вам выбрать наиболее подходящее решение для вашего продукта.
Что такое силикон и пластик?
Силикон
Силикон — синтетический полимерный эластомер, в основном синтезируемый диоксид кремния посредством сложных процессов. Это нетоксичный, не имеющий запаха, экологически чистый материал с уникальной трехмерной сетчатой структурой, что обеспечивает ему превосходную гибкость и термостойкость.
Распространенные методы обработки силикона включают:
- Компрессионное формование
- Литье под давлением LSR
- Экструзия
Эти процессы относительно сложны, но могут обеспечить силиконовым изделиям превосходные эксплуатационные характеристики и высокую однородность продукта, особенно для продуктов с высокими стандартами пищевой, медицинской и промышленной герметизации.
Пластик
В качестве основного сырья для производства пластмасс используются побочные продукты нефтепереработки, которые подвергаются реакции полимеризации для получения различных видов пластмасс, таких как полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), поливинилхлорид (ПВХ), поликарбонат (ПК) и т. д. Благодаря своему разнообразию пластмассы предлагают большую гибкость в плане цены, производительности и внешнего вида.
Процесс формования пластмасс является отработанным и эффективным и включает в себя в основном:
- Литье под давлением
- Выдувное формование
- Экструзия
- Ротационное формование
Эти процессы подходят для быстрого массового производства и широко используются для различных бытовых и промышленных товаров.
Сравнение характеристик материалов
| Сравнение | Силикон | Пластик |
| Температурное сопротивление | -40°C до 230°C, до 300°C для специальных типов. Высокая термостойкость. | 70°С - 120°С. Размягчается или деформируется при высокой температуре. |
| Гибкость и устойчивость | Мягкий, гибкий и прочный. Быстрое восстановление после сгибания. | Твердый, менее гибкий. Склонен к растрескиванию и деформации. |
| Устойчивость к химическому воздействию и старению | Устойчив к ультрафиолетовому излучению, озону и химикатам. Долгий срок службы. | Легко стареет, желтеет и разрушается. |
| Вес и ощущения | Тяжелее, мягче и приятнее на ощупь. | Легкий, удобный для переноски. |
Температурная устойчивость
Силикон имеет широкий диапазон температурной стойкости. Обычные силиконовые изделия могут использоваться в течение длительного времени в среде от -40 °C до 230 °C, в то время как специальный силикон может выдерживать высокие температуры до 300 °C, особенно подходит для кухонных принадлежностей, медицинского оборудования и высокотемпературной герметизации.
Температурная стойкость пластиков варьируется от материала к материалу. Обычные пластики, такие как ПП и ПЭ, имеют температурную стойкость от 70°C до 120°C. При воздействии высоких температур они имеют тенденцию размягчаться, деформироваться и даже выделять вредные вещества. Даже для высокопроизводительных конструкционных пластиков трудно достичь температурной стойкости силикона.
Гибкость и устойчивость
Силикон обладает превосходной гибкостью и хорошей упругостью. Он не стареет и не деформируется легко в течение длительного времени и быстро восстанавливается даже после длительного растяжения или изгиба. Это делает его особенно подходящим для таких применений, как материнские и детские товары и медицинские товары, которые требуют высокой степени гибкости.
Пластик, как правило, твердый и менее гибкий. Он подвержен усталости, хрупкому растрескиванию или деформации с течением времени, особенно при низких температурах.
Химическая стойкость и антивозрастные свойства
Силикон устойчив к воздействию кислот и щелочей, ультрафиолетовых лучей и озона, а также не подвержен старению под воздействием факторов окружающей среды, что делает его идеальным для использования на открытом воздухе и в особых условиях.
Большинство пластиковых материалов подвержены старению, пожелтению и даже выделению вредных веществ из-за УФ-излучения, химической эрозии или высоких температур.
Вес и плотность
Плотность пластика, как правило, ниже, чем у силикона. Поэтому пластиковые изделия легкие и удобные для переноски и транспортировки, поэтому они имеют преимущество на рынке оптовых потребительских товаров.
Силикон немного тяжелее, но на ощупь он мягче и нежнее, с более выраженным ощущением класса, что делает его более подходящим для рынка продуктов среднего и высокого класса.
Сравнение безопасности и защиты окружающей среды
Безопасность
Силикон — нетоксичный и не имеющий запаха материал, который соответствует международным стандартам безопасности пищевых продуктов, таким как FDA и LFGB. Он широко используется в пустышках, кухонных принадлежностях, медицинских приборах и других продуктах, которые напрямую контактируют с телом человека. Он чрезвычайно безопасен, и даже при высоких температурах силикон не выделяет вредных веществ.
Пластики необходимо дифференцировать в зависимости от конкретных материалов. Пищевые ПП и ПЭ можно безопасно использовать для посуды и упаковки продуктов питания, но при использовании в условиях высокотемпературного нагревания необходимо уделять особое внимание, чтобы избежать выделения вредных веществ. Другие пластики, такие как ПВХ и ПС, могут выделять токсичные вещества при высоких температурах или после старения, что создает определенные риски для безопасности.
Охрана окружающей среды
Силиконовые материалы горючи и производят только углекислый газ и воду после сгорания, без выбросов токсичных газов, что делает их экологически чистыми. Некоторые специальные силиконы также обладают разлагаемыми свойствами. Однако система переработки силикона все еще не идеальна, а стоимость переработки высока.
Технология переработки пластика относительно зрелая, и ПЭ и ПП особенно известны своими высокими показателями переработки. Однако большинство пластиковых изделий трудно полностью перерабатывать и не разлагаются легко из-за сложных добавок, что приводит к загрязнению, вызванному их длительным присутствием в окружающей среде.
Приложения
Типичные области применения силикона
Силикон широко используется в производстве изделий для охраны здоровья матери и ребенка, на кухне, в медицине и на открытом воздухе благодаря своей безопасности, устойчивости к высоким температурам и хорошей эластичности.
| Категория | Примеры | Основные характеристики |
| Товары для матерей и младенцев | Соски-пустышки, прорезыватели для зубов, миски | Безопасный, нетоксичный, приятный на ощупь |
| Кухонные принадлежности | Формы для тортов, шпатели, крышки для консервации | Высокая термостойкость, легко чистится |
| Медицинское оборудование | Катетеры, пломбы | Стандарты безопасности медицинского уровня |
| Электронные аксессуары | Водонепроницаемые кольца, пылевые заглушки | Надежная герметизация, устойчивость к старению |
| Спортивное оборудование для отдыха на открытом воздухе | Очки для дайвинга, нескользящие коврики | Высокая устойчивость к погодным условиям |
Типичные области применения пластика
Пластик широко используется в производстве товаров для дома, корпусов бытовой техники, автозапчастей и потребительских товаров благодаря своему малому весу, простоте обработки и низкой стоимости.
| Категория | Примеры | Основные характеристики |
| Товары для дома | Стаканы для воды, ящики для хранения, мусорные баки | Легкий, прочный, недорогой |
| Корпуса для бытовой техники | Корпуса телевизора, кондиционера, холодильника | Легко обрабатывается, различные формы |
| Автомобильные детали | Легкие оболочки, бамперы | Стоимость контролируется |
| Игрушки и товары народного потребления | Строительные блоки, упаковочные коробки, пластиковые пакеты | Красочное, быстрое массовое производство |
Анализ затрат и выбор материалов
С точки зрения затрат, пластиковые изделия намного дешевле в производстве, чем силиконовые, и особенно подходят для продуктов с низкой ценой за единицу, требующих массового производства. Пластики быстро перерабатываются и имеют низкую стоимость формования, что делает их подходящими для короткоциклового производства и рынков с быстрой продажей.
Стоимость силикона выше, но его превосходные эксплуатационные характеристики и экологические свойства делают его более выгодным в области с высокими требованиями к безопасности, долговечности и комфорту. Особенно в Европе, Америке, Японии и других высококлассных рынках, которые уделяют особое внимание защите окружающей среды и безопасности, силиконовые изделия пользуются большим спросом.
Как выбрать между силиконом и пластиком?
| Материал | Преимущества | Недостатки | Приложения |
| Силикон | Устойчивость к высоким и низким температурам, хорошая мягкость и эластичность, безопасность и нетоксичность, высокая устойчивость к старению. | Высокая стоимость, низкая насыщенность цвета, плохая пригодность к вторичной переработке | Пищевые продукты, товары для матерей и детей, медицинское оборудование, электронные уплотнения, уличное оборудование |
| Пластик | Низкая стоимость, высокая производительность, насыщенные цвета, гибкая обработка | Легко стареет, плохо переносит температуру, некоторые материалы токсичны, подвержены воздействию окружающей среды | Товары массового потребления, корпуса бытовой техники, автомобильные детали, игрушки и упаковка |
Лучшее время для выбора силикона:
- Продукт должен контактировать с пищей или телом человека в течение длительного времени.
- Изделие используется в условиях высоких или низких температур или в суровых условиях окружающей среды.
- Целевые рынки ценят охрану окружающей среды и качество продукции
Лучшее время для выбора пластика:
- Низкая стоимость и большие объемы производства
- Дизайн продуктов, требующий красочных и сложных форм
- Потребительские товары и изделия, не требующие высокой термостойкости или гибкости.
В целом, силикон и пластик имеют свои преимущества и подходят для различных продуктов и применений. При выборе материала вы можете рационально выбрать силикон или пластик в соответствии с использованием продукта, целевым рыночным спросом и бюджетом затрат, чтобы достичь наилучшего баланса производительности продукта и экономической эффективности.
