- Силикон и латекс: в чем различия материалов?
- Что такое силикон?
- Что такое латекс?
- Силикон против латекса: применение и использование
- Силикон против латекса: физические свойства
- Силикон против латекса: возможность вторичной переработки и экологичность
- Силикон против латекса: стоимость
- Альтернативные материалы силикону и латексу
Силикон и латекс: в чем различия материалов?
Силикон и латекс представляют собой эластичные термореактивные материалы, называемые эластомерами.
Латекс представляет собой соединение на основе углерода, которое может быть получено либо в виде натурального продукта, извлеченного из каучуковых деревьев, либо в виде синтетического продукта, полученного из нефти.
Силикон, напротив, представляет собой неорганический полимер, построенный на кремний-кислородной основе.
Латекс можно перерабатывать с помощью литья резины под давлением, экструзии, каландрирования и компрессионного формования.
Он ценится за превосходную гибкость и стойкость к истиранию. Латекс используется для изготовления целого ряда продуктов, таких как перчатки, износостойкие прокладки и клеи.
Силикон обычно перерабатывается с использованием литья в открытые формы, компрессионного формования и выдувного формования.
Он имеет превосходную термическую и УФ (ультрафиолетовую) стойкость, а также преимущество перед латексом в биосовместимости. Силикон используется для изготовления таких продуктов, как уплотнения, прокладки, перчатки и клеи.
В этой статье мы сравним силикон и латекс с точки зрения свойств, областей применения и стоимости.
Что такое силикон?
Силикон представляет собой полимер, состоящий из повторяющихся молекулярных единиц, образующих длинные полимерные цепи.
Мономеры (повторяющиеся химические единицы), из которых состоят цепочки, представляют собой чередующиеся атомы кремния и кислорода.
Они образуют цепь с местами связывания, доступными для углеводородов или других химических групп, от которых можно разветвиться, чтобы получить полную молекулу силиконового полимера.
Силикон представляет собой термореактивный неорганический полимер, который обычно смешивают в жидкой форме с базовым полимером и катализатором. При смешивании он начинает отверждаться в результате экзотермической химической реакции.
Силикон делится на три подкатегории: LSR (жидкий силиконовый каучук), HCR (каучук горячего отверждения) и RTV (вулканизация при комнатной температуре).
Силикон RTV далее распадается на RTV-1, который начинает отверждаться на воздухе, и RTV-2, представляющий собой смесь форполимера и катализатора, который отверждается при комнатной температуре.
Различные классы силиконов могут обрабатываться разными способами. RTV-1 обычно выпускается из тубы для немедленного использования и отверждения на воздухе.
Два жидких компонента RTV-2 смешиваются непосредственно перед их использованием. Как правило, силикон перерабатывается путем литья в открытые формы, прессования или литья под давлением.
Силиконы доступны с рядом физических и механических свойств. Они имеют диапазон твердости от Shore A 10 до Shore A 90.
Силикон обладает отличной устойчивостью к высоким температурам, УФ (ультрафиолетовому излучению) и озону, но имеет плохую стойкость к порезам и разрывам, низкую прочность на растяжение и плохую стойкость к истиранию.
Что такое латекс?
Латекс бывает двух основных видов: натуральный латекс и синтетический латекс. Натуральный латекс — это органический продукт, получаемый из каучукового дерева, научное название которого — Hevea brasiliensis, показанного на рисунке:
Гевея бразильская.
Когда кору этого дерева разрезают, из нее выделяется молочно-белая жидкость, которая является сырьем для натурального латексного каучука.
Эта жидкость затем превращается в резиновый материал с использованием одного из двух методов: метода Dunlop™ или метода Talalay.
В результате любого процесса получается материал с превосходным удлинением, сопротивлением разрыву и влагостойкостью.
Натуральный латекс может вызвать у некоторых людей довольно тяжелую аллергическую реакцию.
Синтетический латекс, иногда называемый эмульсионным полимером или инженерным латексом, основан на полимерных цепях SBR (стирол-бутадиен) и производится из нефтепродуктов.
Синтетический латекс не вызывает аллергической реакции. Типичные технологии обработки натурального и синтетического латекса включают литье каучука под давлением, каландрирование, экструзию, погружение в воду и компрессионное формование.
Силикон против латекса: применение и использование
Силикон доступен в трех классификациях с различной степенью механической прочности, термостойкости и биосовместимости. Некоторые типичные приложения перечислены ниже:
- Высокотемпературная посуда, такая как посуда и миски
- Формы
- Промышленная герметизация и склеивание
- Катетеры, шланги, импланты
- Уплотнения, прокладки и герметик
Как натуральный, так и синтетический латекс имеют широкий спектр применения благодаря своей гибкости, прочности и износостойкости. Некоторые типичные приложения перечислены ниже:
- Перчатки, шапочки для плавания, воздушные шары, сапоги
- Катетеры
- Резинки
- Косметика
- Матрасы из поролона с открытыми порами
- Клеи
Силикон против латекса: физические свойства
В таблице 1 перечислены некоторые основные физические и механические свойства латекса и силикона:
| Характеристики | Силикон (РТВ-2) | Латекс (Linatex®) |
|---|---|---|
|
Твердость (по Шору А) |
27-35 А |
38 А |
|
Прочность на растяжение (МПа) |
5,5 |
25 |
|
Гибкость (Удлинение (%)) |
450 |
830 |
|
Химическая устойчивость |
Устойчив к высокотемпературной воде, соленой воде, тормозной жидкости, хлорированным углеводородам |
Устойчив к некоторым бытовым химикатам, растворителям, например ацетону, и некоторым слабым кислотам; однако проявляет плохую устойчивость к автомобильным химикатам, таким как смазка или топливо, и к сильным кислотам, таким как серная кислота. |
|
Максимальная рабочая температура (°C) |
250 |
70 |
|
Термостойкость |
Отличная термостойкость |
Низкая сравнительная термостойкость |
Силикон против латекса: возможность вторичной переработки и экологичность
Натуральный латекс можно считать устойчивым материалом, поскольку он производится из деревьев, возобновляемого ресурса.
Синтетический латекс, с другой стороны, производится из нефти и поэтому не считается устойчивым. Ни натуральный, ни синтетический латекс не подлежат переработке. Однако натуральный латекс является биоразлагаемым.
Он потребляется бактериями, хотя и медленными темпами: для полного распада требуется от шести месяцев до четырех лет.
Однако следует отметить, что некоторые изделия из натурального латекса обрабатываются химическими веществами для предотвращения нежелательного роста бактерий при обычном использовании. Эти химические вещества не являются биоразлагаемыми, что делает синтетический латекс небиоразлагаемым.
Силикон – термореактивный полимер. Таким образом, его нельзя перерабатывать, как некоторые термопласты, поскольку он разлагается на вредные химические вещества при нагревании выше максимальной рабочей температуры.
Силикон также не производится из экологически чистых и возобновляемых ресурсов, поскольку для его производства требуются нефтепродукты.
Силикон против латекса: стоимость
Силикон — это передовой конструкционный материал, и поэтому он, как правило, дорог. Стоимость материала зависит от используемого сорта и может варьироваться в широких пределах. Натуральный латекс обычно дороже синтетического.
Альтернативные материалы силикону и латексу
Силикон и латекс являются эластомерами. Это означает, что подходящие альтернативы включают термопластичные эластомеры (TPE), термопластичный каучук (TPR) и термопластичный полиуретан (TPU).
Эти материалы могут быть обработаны с использованием стандартных методов термоформования, таких как литье под давлением, ротационное формование и формование с раздувом. Следует отметить, что натуральной альтернативы натуральному латексу не существует.
В этой статье представлены силикон и латекс, объяснено, что они из себя представляют, и обсуждено, как использовать каждый материал для ваших производственных нужд.
