Saat ini, karet silikon dan karet biasa digunakan di berbagai bidang dalam kehidupan sehari-hari. Dari gagang karet hingga peralatan dapur hingga komponen medis dan pesawat terbang, karet silikon dan karet biasa dapat ditemukan di mana-mana. Saat mendesain produk, terutama aplikasi yang diperkuat dengan komponen karet, memilih jenis karet yang tepat antara silikon dan karet sangatlah penting. Dengan memahami perbedaan halus antara dua bahan, seseorang dapat membuat produk yang lebih memuaskan daripada seseorang yang tidak memperhatikan seluk-beluknya.

Ketika memilih bahan untuk digunakan dalam pembuatan berbagai produk dan barang, penting untuk mengenali kelebihan dan kekurangan dari berbagai jenis karet yang saat ini tersedia di pasar konsumen. Banyak produk karet yang telah terbukti serbaguna. Karet silikon dan karet biasa adalah dua jenis karet yang paling banyak dibicarakan yang digunakan di berbagai industri. Bahan-bahan ini memiliki sifat, aplikasi, dan bahkan proses pembuatannya yang sangat berbeda.

Dengan artikel blog ini, kami tidak hanya mengedukasi produsen, konsumen, dan pakar industri tentang keragaman jenis pengolahan karet; kami juga memberi mereka wawasan tentang keragaman jenis pengolahan karet.

Pengetahuan Dasar tentang Silikon dan Karet Biasa

Apa itu Karet Silikon?

Karet silikon adalah polimer hidrokarbon dengan silikon, karbon, hidrogen, dan oksigen sebagai komponen utamanya. Ini adalah bahan sintetis buatan. Bahan ini populer karena sifatnya yang sangat baik seperti ketahanan panas yang baik, fleksibilitas yang sangat baik, dan biokompatibilitas. Hal ini menjadikannya pilihan utama untuk aplikasi yang mengalami perubahan suhu yang besar atau kondisi buruk lainnya.

Karet silikon biasanya digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan suhu ekstrem dan bahaya lingkungan, seperti gasket dan sealant di sektor otomotif. Keserbagunaannya digambarkan oleh peluang yang ditawarkannya untuk menciptakan berbagai tingkatan, termasuk silikon konduktif, tahan api, dan kelas medis.

Apa itu Karet Biasa?

Sering disebut karet atau karet alam, diekstraksi dari lateks, produk alami pohon karet, yang merupakan senyawa alami yang dihasilkan oleh pohon karet. Komponen kimia utama dipisahkan, menyisakan cis-1,4-polyisoprene dan beberapa pengotor dalam bentuk protein, air, dan senyawa anorganik. Sifat-sifatnya adalah bahan elastis yang tinggi, kekuatan tarik yang baik, ketahanan yang cukup besar terhadap keausan, dan ketahanan abrasi terhadap pelarut dan kelembaban.

Karet biasa adalah pilihan yang murah untuk banyak penggunaan sehari-hari, seperti ban atau sepatu. Bahan ini dapat ditemukan di mana saja dan di banyak benda. Meskipun karet biasa tidak sekuat silikon dalam hal ketahanan terhadap bahan kimia, bahan ini memiliki banyak kesamaan dengan silikon dalam hal fleksibilitas dan kekuatan tarik.

Asal Usul Karet Silikon

Elastomer silikon, senyawa yang muncul belakangan ini, telah menjadi bahan yang sangat langka dengan ketahanan termal, kimia, dan listrik yang sangat baik serta sifat fleksibilitas (terutama dalam kondisi ekstrem). Karet biasa, meskipun merupakan bahan yang umum digunakan untuk banyak aplikasi, namun tidak secara inheren memiliki semua kualitas siaga yang ditawarkan oleh karet silikon.

1. Apa yang Membuat Silikon Berbeda

Karet silikon unik karena dapat menahan suhu dari -55 hingga 300 derajat Celcius tanpa menunjukkan tanda-tanda perubahan kualitas mekanis atau fisik yang biasanya dianggap terjadi pada aplikasi panas atau dingin yang ekstrem. Hal ini membuatnya ideal untuk aplikasi semacam itu. Pertama, silikon tidak meleleh, terbakar, atau meleleh seperti karet biasa; silikon stabil secara termal, lembam secara kimiawi, dan tidak bereaksi terhadap gaya yang ekstrem. Oleh karena itu, silikon bekerja dengan baik dalam kondisi di mana sebagian besar karet akan rusak pada waktunya.

2. Jelajahi Kimia

Sedangkan untuk ketahanan kimiawi, di sinilah letak ketidakjelasannya. Karet yang tidak terpengaruh (di sini sekali lagi digunakan dalam kondisi normal) dapat melarutkan senyawa yang berbeda. Namun, silikon berbasis karet memberikan ketahanan tanpa kompromi pada bahan ini, tidak hanya terhadap zat yang paling agresif atau korosif, tetapi juga terhadap serangan bahan kimia. Sifat ini menjadikannya pilihan yang efektif untuk berbagai macam bahan kimia, kecuali jika karet lain akan gagal total.

Memahami Perbedaan Dasar

Komposisi Kimia

Karet silikon terbuat dari silika, elemen yang ditemukan di bawah tanah yang beratnya nomor dua setelah oksigen. Komponen ini secara kimiawi menentukan sifat polimer, terutama ketahanan panasnya yang sangat baik.

Meskipun karet alam dikenal dengan komposisi kimianya yang tidak terlalu rumit dibandingkan dengan karet sintetis, yang pada gilirannya didasarkan pada hidrokarbon. Inilah sebabnya mengapa karet biasa lebih terpengaruh ketika terkena pengaruh lingkungan yang kuat dibandingkan dengan karet silikon.

Perilaku Mekanis

Karet silikon menunjukkan ketahanan aus dan perpanjangan yang tinggi, yang memungkinkannya menahan beban mekanis yang berbeda yang disebabkan oleh kompresi, deformasi, dan geseran tanpa retak atau mengubah bentuk awal. Sebaliknya, karet biasanya memiliki ketahanan dan ketahanan aus yang sangat baik, yang berarti cocok untuk permukaan yang sering bersentuhan dengan benda keras dan kaku serta terkena benturan.

Ketahanan Termal

Karet silikon dapat mencetak nilai tertinggi dalam pengujian suhu ekstrem karena dapat mempertahankan sifat-sifatnya pada suhu setinggi 500°F (260°C) dan serendah -100°F (-70°C) kinerjanya. Karet yang biasa kita gunakan biasanya bersifat organik dan, oleh karena itu, penggunaannya terbatas pada kisaran suhu tinggi sekitar 140 ° F (60 ° C).

Aplikasi dan Industri

Silikon untuk Industri Elektronik dan Medis

Bioinertness silikon dianggap sebagai keuntungan utama, membuat industri ini penting dalam bidang medis di mana perangkat seperti prostetik dan implan disediakan. Selain sifat kelistrikannya, bahan ini secara efektif membungkus dan mengisolasi komponen elektronik, terutama pada suhu yang panas.

Karet Umum pada Ban dan Suku Cadang Mobil

Ketangguhan karet yang luar biasa meluas ke sifat mekanisnya, menjadikannya standar dalam industri otomotif, termasuk produksi ban, gasket, dan berbagai komponen mekanis. Sifat peredam guncangan dan tahan guncangan (EVA) tidak hanya digunakan pada peralatan olahraga dan alas kaki, tetapi juga meluas ke struktur alas kaki, di mana pendaratan yang lembut dan bantalan kaki merupakan persyaratan penting.

Perbedaan Manufaktur

Proses Vulkanisasi

Pembuatan karet biasa membutuhkan vulkanisasi, sebuah proses kimia yang digunakan untuk mengubah karet alam atau polimer terkait menjadi bahan yang lebih tahan lama. Metode ini biasanya melibatkan penggunaan belerang dan bahan pengawet lainnya selama pemanasan karet. Faktanya, karet silikon tidak perlu divulkanisir seperti polimer karena mulai membentuk jaringan sejak awal.

Cetakan dan Kemampuan Proses

Karena stabilitas termalnya yang lebih baik, karet silikon adalah pilihan yang lebih disukai di banyak industri karena dapat dibentuk menjadi bentuk yang sangat kompleks dengan menggunakan banyak proses yang berbeda, termasuk pencetakan kompresi, pencetakan transfer, dan pencetakan injeksi karet silikon cair (LSR). Alternatif dari karet biasa adalah menggunakan silikon, yang sangat mudah dibentuk tetapi membutuhkan kontrol suhu dan tekanan mesin yang lebih tepat selama produksi.

Dampak dan Keberlanjutan Lingkungan

Penguraian dan Pembuangan secara hayati

Karet adalah bahan yang paling umum. Meskipun merupakan karet alam, karet akan terurai jika dibiarkan dalam waktu yang lama. Karena prosesnya bisa lambat dan melibatkan kondisi tertentu, hasilnya juga akan lambat. Kerugian lingkungan dari karet silikon mungkin juga karena tidak mudah terurai.

Faktanya, selama beberapa dekade terakhir, limbah silikon menjadi tidak terlalu merepotkan karena pengembangan teknologi baru dan daur ulang yang berkelanjutan. Teknologi inovatif dan daur ulang secara bertahap mengurangi masalah limbah silikon.

Sumber Daya Terbarukan

Karet alam dapat diekstraksi dari pohon karet yang ditanam di perkebunan karet yang ramah lingkungan. Selain itu, semakin banyak produsen dan konsumen yang lebih memilih karet yang bersumber dari praktik yang bertanggung jawab dan ramah lingkungan, sehingga proses produksinya ramah lingkungan. Namun, karet silikon terutama dibuat dari silan yang diperoleh dari silikat yang ditemukan di pasir tanah, produk sampingan dari pembakaran sumber biomassa.

Pertimbangan Biaya

Biaya Produksi

Alasan mengapa karet silikon lebih mahal untuk diproduksi mungkin karena sifat bahan bakunya dan teknik pembuatannya yang lebih kompleks. Selain itu, proses pencetakan karet silikon lunak sering kali membutuhkan cetakan khusus yang mahal, yang juga meningkatkan harga produk awal.

Daya Tahan Jangka Panjang

Sejak karet silikon memiliki biaya awal yang lebih tinggi dibandingkan dengan bahan lain, daya tahan karet silikon sering kali sebanding dengan biayanya. Produksi silikon sering kali melebihi hasilnya dalam aplikasi di mana ketahanan panas dan sifat penuaan menguntungkan. Produk silikon bertahan lebih lama dan menghemat banyak waktu.

Studi Kasus: Segel Silikon vs Segel Karet Biasa

Cincin penyegelan silikon dan cincin penyegelan karet biasa adalah bahan penyegelan yang umum, tetapi ada perbedaan tertentu dalam kinerja dan penggunaan.

Bahan

Cincin penyegel karet biasa terbuat dari karet alam atau karet sintetis, sedangkan cincin penyegel silikon terbuat dari karet silikon. Karet adalah karet alam, berasal dari lateks yang dihasilkan oleh pohon karet, sedangkan karet silikon terbuat dari rantai polimer, yang merupakan molekul rantai panjang yang berasal dari minyak bumi dan batu bara yang dimurnikan. Terlihat bahwa karet silikon lebih unggul dari karet biasa dalam hal suhu tinggi dan ketahanan terhadap korosi, sehingga memiliki arti yang lebih praktis untuk berbagai aplikasi khusus.

Tahan Suhu

Segel silikon menunjukkan kemampuan pengoperasian yang lebih baik daripada segel karet standar dalam kisaran suhu -60 ° C-230 ° C. Oleh karena itu, mereka dapat beroperasi dengan lancar dalam kisaran suhu yang ditentukan. Performa suhu tinggi ini memberikan banyak keuntungan pada material dan banyak digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan ketahanan suhu tinggi, seperti selang AC otomotif, segel bensin dan sistem udara terkompresi, mesin jet pesawat terbang, perangkat fotovoltaik, dan bidang lainnya. Segel jenis karet standar memiliki kisaran suhu pengoperasian yang terbatas dibandingkan dengan kisaran suhu sekitar, biasanya -40°C -120°C.

Resistensi Kimia

Bahan penyegel yang terbuat dari silikon lebih tahan terhadap bahan kimia daripada bahan karet biasa. Segel silikon kecil, seperti cincin-O, gasket, dll., banyak digunakan di lingkungan yang keras.

Misalnya, asam, alkali, dan pelarut organik akan menimbulkan korosi pada segel karet biasa, tetapi segel silikon dapat menahan media dan fungsi ini. Oleh karena itu, karena kekhususan bidang industri tertentu, seperti industri farmasi, kimia, dan eksplorasi minyak, perlu untuk memilih cincin penyegel silikon.

Kinerja Penyegelan

Dibandingkan dengan cincin penyegel karet, cincin penyegel bahan silikon meningkatkan efisiensi penyegelan. Segel gas dan cairan yang terbuat dari silikon efektif dalam mencegah kebocoran karena karet cenderung tidak rapuh dan keras, dan segel memiliki masa pakai yang relatif lama.

Di antara manfaat menggunakan segel silikon, ini adalah faktor utama yang membuat segel silikon populer di sektor industri seperti manufaktur otomotif, sistem kedirgantaraan, elektronik, dan industri lain yang membutuhkan segel silikon dalam jumlah besar.

Biaya

Alasan umum mengapa harga segel silikon lebih mahal daripada cincin karet biasa adalah kualitas bahannya. Ini karena biaya bahan baku silikon tinggi dan proses produksinya rumit.

Namun, dalam acara-acara khusus, ketahanan suhu tinggi, ketahanan kimia, dan kinerja penyegelan yang sangat baik yang dibawa oleh segel silikon melebihi biayanya dan lebih dapat diterima daripada segel karet tradisional.

Secara keseluruhan, kedua metode penyegelan ini (segel silikon dan segel karet biasa) memiliki prinsip dasar yang sama, tetapi masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri.

Dalam praktik penyegelan bahan dalam kehidupan nyata, bahan penyegelan yang sesuai dipilih berdasarkan kebutuhan proyek dan kondisi aktual.

Kapan Memilih Karet Silikon?

Tidak seperti karet alam, karet silikon dapat menjadi pilihan serbaguna dalam aplikasi tertentu karena:

1. Lingkungan Ekstrem

Dengan ini, kami dapat sangat menentukan kisaran di mana silikon dapat beroperasi, yang sangat membantu, terutama di dapur besar dan dapur industri yang terkadang memiliki suhu ekstrem. Pertimbangkan kasus aplikasi kedirgantaraan, di mana suku cadang harus beroperasi pada suhu di atas batas yang dapat diterima, dan di mana perangkat medis harus terpapar secara kumulatif pada berbagai prosedur sterilisasi.

2. Aplikasi Kelas Medis dan Makanan

Biokompatibilitas dan penggunaannya dalam prostetik, kateter, dan tabung medis membuat silikon kelas medis menjadi bahan yang harus dimiliki. Sebaliknya, silikon food grade harus diprioritaskan untuk peralatan memanggang dan peralatan dapur karena tidak akan meresap ke dalam makanan, aman untuk mesin pencuci piring, dan tidak lengket.

3. Peralatan Listrik dan Elektronik

Selain kemampuan silikon untuk menahan tegangan tinggi dan sifat isolasinya, utilitas listrik, serta produsen silikon dan elektronik, telah menemukan bahwa silikon sangat diperlukan dalam kabel, konektor, dan komponen elektronik lainnya.

Dikenal karena sifatnya yang ramah lingkungan dan oleh karena itu sangat populer di industri semikonduktor.

Kapan Memilih Karet Biasa

1. Setiap hari Item dan Pengaturan Umum

Alasannya adalah karena hal-hal sederhana sehari-hari seperti mengangkut beban atau barang konsumen sederhana jarang membutuhkan apa pun selain karet biasa. Elastisitas regangannya yang lebih besar diperkirakan terkait dengan biayanya yang murah, membuatnya kompatibel dengan pakaian olahraga seperti bola, sepatu dan karet gelang.

2. Aplikasi Industri

Misalnya, di lingkungan industri yang tidak terlalu menuntut di mana paparan bahan kimia dan fluktuasi suhu tidak menjadi pertimbangan utama, karet dengan preferensi kekuatan yang lebih rendah mungkin sangat cocok untuk penggunaannya. Ini sering dipilih ketika bekerja dengan sabuk konveyor, segel dan gasket, dan komponen sederhana.

3. Keberlanjutan dan Biodegradabilitas

Apa yang mungkin tidak dipertimbangkan oleh banyak orang adalah bahwa manfaat lingkungan dari karet adalah bahwa karet dapat terurai ketika dikubur - faktor kunci dalam produksi yang ramah lingkungan dan kesadaran lingkungan dari produk. Fitur ini berguna untuk barang-barang yang pada akhirnya dibuang karena kemampuannya untuk didaur ulang dengan mudah ke dalam kategori ini, seperti kemasan.

Masa Depan Produk Karet

Karena perkembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan material yang berkelanjutan, karet silikon cenderung menjadi identik dengan karet biasa, dan perbedaan antara karet silikon dan karet biasa mungkin menjadi kabur.

Sekarang, bahan hibrida, seperti bahan elastomer sintetis fluoroelastomer, meningkatkan kinerja dalam banyak aplikasi yang menuntut ini. Namun, seiring berjalannya waktu, perbedaan antara jenis karet ini akan menjadi sangat penting bagi pengembang vaping dan penggunanya.

Penelitian terhadap produk karet ramah lingkungan generasi berikutnya diyakini akan memperbaiki citra industri ban. Saat kita perlahan-lahan bergerak menuju budaya hijau yang jelas, karet kompos telah menjadi tren baru-baru ini dengan sisi tambahan untuk memperbaiki lingkungan.

Kesimpulan

Pasar untuk produk karet sangat besar, dan silikon serta varietas karet biasa hanya mencakup sebagian kecil dari semua produk karet. Namun, meskipun jumlah subgenrenya mungkin tidak terbatas, kita berbicara tentang subgenre di antara mereka yang memiliki karakteristik sendiri dan tempat khusus dalam buku-buku tentang ilmu material. Setiap jenis memiliki sifat, kegunaan, dan tempat yang unik dalam permadani besar ilmu material.

Namun demikian, memahami perbedaan antara kedua bahan ini bukan hanya untuk kalangan akademis, tetapi juga merupakan alat yang berguna yang harus dipahami oleh para insinyur, perancang, dan siapa pun yang membuat produk untuk memilih bahan yang tepat untuk produk tersebut. Bagian integral dari pemahaman kedua bahan tersebut berasal dari pemahaman nuansa karet dan silikon. Pada gilirannya, hal ini akan memungkinkan pengambilan keputusan yang lebih tepat, sehingga penerapan kedua bahan tersebut menjadi lebih aman, efisien, dan praktis.

Kontroversi silikon versus karet bukanlah masalah hitam dan putih, tetapi merupakan tindakan penyeimbangan yang kompleks yang mengenali situasi aplikasi dengan cara yang komposit dan memilih teknologi yang sesuai. Dalam perjalanan menuju bahan berbasis utilitas yang lebih stabil, kita harus mengakui sisi baik dan buruk dari setiap komponen.

Dari kenyamanan sehari-hari yang dapat diandalkan hingga kinerja yang inovatif dari karet silikonbahan berulang yang digunakan untuk membuat berbagai macam produk yang kita gunakan secara teratur layak untuk diketahui dan dihargai oleh kita semua pada tingkat yang lebih dalam.