Силикон и EPDM: различия и сравнения материалов
Силикон и EPDM (этилен-пропилен-диеновый мономер) представляют собой два типа каучука, которые широко используются в промышленном секторе. В то время как силикон имеет более широкое применение, цель EPDM специфична.
Как силикон, так и EPDM обладают свойствами, которые делают их уникальными и которые, в свою очередь, определяют области их применения.
Силикон производится из неорганических соединений, состоящих из кремния, углерода, водорода и кислорода. Он ценен в: автомобильных деталях, аксессуарах для продуктов питания и напитков, аэрозолях, строительных изделиях, электронике и многом другом.
С другой стороны, EPDM производится путем полимеризации этилена и пропилена и применяется в основном в автомобильной и строительной промышленности.
В этой статье мы подробно рассмотрим свойства обоих материалов и сравним силикон с EPDM с точки зрения применения, свойств и стоимости.
Что такое силикон?
Силикон, также известный как полисилоксан, представляет собой неорганический полимер с характерной цепью, состоящей из кислорода и кремния в качестве основных элементов, и боковых цепей, состоящих из водорода и углерода.
По сравнению с органическими полимерами с углеродной основой силикон более стабилен. Он может выдерживать температуры до 230°C благодаря кремний-кислородным связям в его основной структуре.
Углеводороды в боковых цепях делают его нерастворимым в воде, а иногда даже гидрофобным; он сопротивляется и даже отталкивает воду.
Помимо водо- и термостойких свойств силикона, он также является хорошим изолятором и может считаться химически инертным, газопроницаемым, устойчивым к ультрафиолетовому излучению, кислороду и озону. Как правило, изделия из силикона неустойчивы к пару, кислоте, щелочи, ароматическим углеводородам или трихлорэтилену.
Силикон производится путем первоначального извлечения кремния из кремнезема. Кремний пропускают через углеводороды, а затем объединяют с другими химическими веществами, чтобы получить силиконовый каучук.
Силикон имеет широкий спектр применения, его используют в клеях, герметиках, кухонной утвари, смазочных материалах, тепло- и электроизоляции и т. д. Узнайте больше из нашего руководства «Что такое силиконовый материал».
Что такое EPDM?
EPDM означает мономер этилен-пропилен-диена. Как следует из названия, EPDM представляет собой синтетический каучук, состоящий из диеновых мономеров, которые служат связующими узлами для вулканизации.
EPDM имеет одинарную связь и насыщенную основную структуру, что делает его устойчивым к истиранию, озону, ультрафиолетовым лучам, суровым погодным условиям и пару при температуре до 130°C.
В дополнение к этому, EPDM устойчив ко многим поляризованным жидкостям, таким как вода, кислоты, основания и сложные эфиры. Как правило, EPDM известен как самая водостойкая резина на рынке.
Кроме того, электропроводность EPDM низкая, и он может легко прилипать к металлам, что делает его хорошим электрическим изолятором.
Те же свойства делают его эффективным теплоизолятором и шумоглушителем, пригодным для использования в автомобильной промышленности.
Срок службы EPDM зависит от того, как с ним обращаются. Если EPDM постоянно подвергается воздействию чрезвычайно высоких температур, он может быстро разлагаться.
Однако при правильном обращении с EPDM он может прослужить долгое время. Например, кровельные листы из EPDM могут прослужить до 50 лет. EPDM может использоваться для производства: уплотнений, садовых шлангов, ремней, кровельных мембран, электрических изоляторов, прокладок и компонентов гидравлических тормозов.
EPDM производится в процессе полимеризации. Мономеры непрерывно объединяют и перемешивают, а затем переносят в реактор с мешалкой с рубашкой вместе с раствором, содержащим катализатор.
Когда полимер образуется, его очищают, смешивая с водой и толуолом. На этом этапе катализатор извлекается. Затем мономеры и растворитель удаляют из суспензии полимера и перемещают в реактор полимеризации для повторного использования.
Полученная крошка влажного каучукового полимера затем проходит стадию окончательной обработки, попадая в барабан, который содержит антиагломерирующий агент для предотвращения агломерации.
Затем влажные крошки передаются в шнековый экструдер, который отделяет воду от полимера. Высушенным крошкам дают остыть перед упаковкой.
Силикон против EPDM: применение и использование
Силикон и EPDM имеют широкий спектр применения. Обе накладки хороши для некоторых целей, но они не могут выполнять все роли. Вот примеры, где силикон или EPDM применяются.
- Автомобильная промышленность : как силикон, так и EPDM обычно используются в автомобильной промышленности, потому что они стабильны и могут выдерживать высокие температуры. Силикон и EPDM также устойчивы к суровым погодным условиям, ультрафиолетовым лучам и озону — всем потенциальным опасностям в автомобильной промышленности.
- Строительная промышленность : EPDM и силикон используются в качестве дверных и оконных уплотнений, прокладок, уплотнительных колец и шлангов благодаря их эластичным свойствам, гибкости и долговечности.
- Электроника : И силикон, и EPDM являются хорошими изоляторами. Примеры применения включают: прокладки и электрические изоляторы для силовых кабелей.
Вот некоторые эксклюзивные области, где используется силикон:
- Аэрокосмическая промышленность: Силикон является очень важным каучуком в аэрокосмической промышленности. Его высокая прочность на растяжение и термостойкость сделали его отличным выбором для многих важных компонентов. Применение силикона в аэрокосмической отрасли включает в себя: защитные покрытия для клемм цепи, герметики, герметики, компоненты двигателей, теплозащиту, датчики, клеи и покрытие топливных баков.
- Продукты питания/напитки: Силикон широко используется в пищевой промышленности/напитках из-за его стабильности при высоких температурах и способности противостоять повреждениям, вызванным большинством химических веществ. Производство продуктов питания требует строгих мер безопасности, чтобы избежать загрязнения пищевых продуктов. Силикон — идеальный материал для хранения продуктов питания и напитков.
Вот некоторые конкретные области, в которых можно применять EPDM:
- HVAC: EPDM применяется в сфере отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), поскольку он имеет низкую электропроводность, снижает вибрацию и допускает тепловое расширение. Встречается в: втулках, дренажных трубках и прокладках.
- Бытовая техника: EPDM помогает снизить шум и вибрацию в бытовой технике, производящей много шума.
Силикон против EPDM: физические свойства
В таблице 1 представлены физические свойства силикона по сравнению с EPDM:
Физические свойства | Силикон | ЭПДМ |
---|---|---|
Химическая устойчивость |
Плохая стойкость к кислотам и щелочам |
Высокая устойчивость к кислотам и щелочам |
Гибкость |
Более гибкий |
Менее гибкий |
Температура плавления |
1414 ° С (2577,2 ° F) |
130°С (266°Ф) |
Стойкость к истиранию |
Низкая стойкость к истиранию |
Высокая устойчивость к истиранию |
Термостойкость |
Высокая устойчивость к теплу |
Более низкая термостойкость по сравнению с силиконом |
Устойчивость к атмосферным воздействиям |
Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям |
Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям |
Сопротивление разрыву |
Более низкая устойчивость к разрыву по сравнению с EPDM |
Хорошая устойчивость к разрыву |
Прочность на растяжение и удлинение |
Низкая прочность на растяжение и высокое удлинение |
Высокая прочность на растяжение и низкое удлинение |
Силикон против EPDM: переработка и экологичность
Хотя силикон можно перерабатывать, для этого требуется специализированный завод по переработке. Обычные методы малоэффективны. Для сравнения, EPDM намного легче перерабатывать.
Повторное использование материалов EPDM снижает количество отходов и потребность в производстве нового сырья. Кроме того, EPDM можно перерабатывать путем разложения материала на более мелкие соединения для использования в резиновых ковриках, беговых дорожках и т. д.
Силикон против EPDM: стоимость
Силикон стоит дороже, чем EPDM. Таким образом, EPDM может быть лучшим выбором при поиске недорогого синтетического каучука. Силикон стоит примерно 6,25 доллара за килограмм, а EPDM — от 2 до 4 долларов за килограмм.
Альтернативные материалы силикону и EPDM
Материалы-заменители силикона и EPDM:
- Неопрен : неопрен прочный, гибкий и обладает высокой устойчивостью к маслам. Однако он может вызвать загрязнение окружающей среды и должен быть утилизирован с осторожностью.
- Винил : Винил также известен как поливинилхлорид и представляет собой комбинацию этилена и хлора. Винил стоит меньше, чем силикон или EPDM, и менее токсичен для окружающей среды.
- Термопластичные эластомеры: Термопластичные эластомеры (TPE) в первую очередь представляют собой альтернативу силикону, но также могут соответствовать некоторым ролям EPDM. Они дешевые, легкие и гибкие.
В этой статье представлены силикон и EPDM, объяснено, что они из себя представляют, и обсуждены свойства и области применения каждого из них.