Il silicone è un materiale che sembra essere ovunque al giorno d'oggi, dai dispositivi medici salvavita negli studi medici alle pentole da forno nascoste negli armadietti della cucina. È elastico, resistente alle temperature estreme e ha eccellenti proprietà di isolamento elettrico.

La gomma siliconica è un materiale versatile utilizzato in molti settori diversi. Ha proprietà uniche che la distinguono da altri tipi di gomma, ma questo significa anche che può essere più costosa. Perché il silicone costa di più? Quali sono i vantaggi del suo utilizzo rispetto alle alternative più economiche? Analizziamo in modo approfondito i fattori che determinano il prezzo di questo prodotto di qualità superiore e i suoi vantaggi, e analizziamo i fattori che incidono sul costo del silicone e i vantaggi che giustificano l'investimento.

I siliconi costano più di altri polimeri, probabilmente perché la complessità del silicone, i vantaggi in termini di prestazioni e la produzione specializzata giocano un ruolo fondamentale nel suo prezzo elevato. In questo blog post analizzeremo ciascuno di questi elementi, fornendo informazioni illuminanti sui costi nascosti di questo straordinario polimero.

Nozioni di base sulla gomma

Prima di esaltare le virtù di siliconeè importante capire quale sia il suo posto tra gli altri tipi di gomma. Il termine "gomma" si riferisce a un elastomero, un polimero che si allunga e poi ritorna alla sua forma originale. La gomma naturale, ricavata dagli alberi, è stato il primo materiale utilizzato dall'uomo, ma con il progredire della tecnologia sono stati creati molti materiali sintetici, come il neoprene e il poliuretano.

Ogni gomma ha qualità uniche che la rendono ideale per determinate applicazioni:

Gomma naturale (NR): Molto elastico e resistente. Per questo motivo viene utilizzato per realizzare prodotti come pneumatici, bande elastiche e guanti protettivi.

Gomma stirene-butadiene (SBR): Una gomma sintetica prodotta dall'uomo che svolge bene molti lavori diversi. La sua resistenza all'abrasione è migliore di quella della gomma naturale. Questo rende l'SBR ideale per la costruzione di pneumatici che durano a lungo.

Neoprene (CR): La CR è una gomma sintetica con proprietà molto equilibrate. La sua eccellente resistenza all'olio e la sua forte adattabilità ai cambiamenti climatici e di temperatura la rendono molto adatta per la realizzazione di guarnizioni e tubi...

Gomma poliuretanica (PU): Il PU ha elevate proprietà di allungamento, quindi può essere allungato molto. È quindi ideale per la realizzazione di boccole o rulli per sospensioni.

Ogni tipo ha i suoi vantaggi unici, ma anche i suoi limiti. È qui che entrano in gioco le eccezionali proprietà del silicone.

Il silicone: Una struttura di stabilità

Il materiale in gomma siliconica è un elastomero sintetico composto principalmente da silicone. I siliconi sono composti da silicio, carbonio, idrogeno e ossigeno. Poiché la loro struttura chimica è diversa da quella della gomma naturale o del neoprene (altri due tipi di elastomeri), i siliconi hanno anche proprietà diverse.

Ad esempio: Anche se resistono a temperature estreme, non si decompongono come la gomma organica. Il silicone è naturalmente resistente ai raggi ultravioletti (UV) e all'ozono, il che significa che può non solo sopportare il calore, ma anche essere utilizzato all'aperto per lunghi periodi di tempo senza effetti nocivi significativi. La produzione di questi materiali tenaci e resistenti alle sostanze chimiche richiede competenze e costi elevati.

Il silicone non è un singolo materiale ma un polimero e questa famiglia di polimeri gli conferisce una combinazione insolita di proprietà che non si trovano comunemente in altre gomme. I siliconi hanno molte proprietà utili:

Resistenza alla temperatura: I siliconi possono resistere alle alte temperature senza subire decomposizioni significative. Possono sopportare temperature da -100°C a 250°C, talvolta anche superiori se sottoposti a trattamenti speciali. Per questo motivo, la gomma siliconica viene utilizzata non solo per i guanti da forno, ma anche per l'elettronica di navicelle e satelliti.

Resistenza chimica: I siliconi sono resistenti a un'ampia gamma di sostanze chimiche e sono quindi ideali per i sigillanti siliconici che vengono a contatto con oli, sali, acidi e alcali.

Biocompatibilità: Se si utilizzano per scopi medici, non reagiscono con i tessuti dell'organismo e possono essere utilizzati anche negli alimenti.

Proprietà dell'isolamento elettrico: Il silicone è un buon isolante elettrico, il che significa che protegge molto bene dalle perdite di elettricità.

Resistenza agli agenti atmosfericiInfine, non dimenticate che queste sostanze sono resistenti alle intemperie; sono in grado di resistere all'attacco dei raggi ultravioletti del sole e dei gas dell'ozono: questa combinazione può rompere rapidamente la maggior parte dei materiali lasciati all'esterno.

È questa rara combinazione di stabilità termica, inerzia chimica e biocompatibilità che permette ai siliconi di distinguersi come polimeri ad alte prestazioni.

Il dilemma delle materie prime

La gomma siliconica è composta da silicone, un polimero contenente silicio, carbonio, idrogeno e ossigeno. L'ottenimento di siliconi puri può essere più costoso rispetto a quello dei siliconi a base di carbonio, perché richiede una notevole raffinazione e lavorazione di queste sostanze speciali!

Infatti, la raffinazione del silicio estratto dalla silice stessa è un processo ad alta intensità energetica che aumenta significativamente i costi di produzione della materia prima.

La rilevanza della purezza

La purezza delle materie prime utilizzate per produrre il silicone ha un forte impatto sul suo costo. Quando i siliconi sono molto puri, tendono ad avere proprietà fisiche e chimiche migliori rispetto ai siliconi meno puri. Questo fa sì che i siliconi ad alta purezza siano ideali, tra l'altro, per i dispositivi medici, le apparecchiature aerospaziali e l'elettronica con le migliori prestazioni della categoria. Garantire che il silicone rimanga ultra-puro durante tutto il processo di produzione è più costoso e questi costi aggiuntivi fanno lievitare il prezzo.

Complessità della produzione

Il processo di produzione della gomma siliconica è solitamente più complesso di quello della gomma normale. Questo perché sono previste fasi aggiuntive, come la polimerizzazione ad alta temperatura e la reticolazione, necessarie se si desidera che il silicone abbia qualità specifiche, come la capacità di resistere a temperature molto calde o molto fredde meglio della maggior parte delle sostanze o di resistere a sollecitazioni ripetute.

Queste fasi assicurano che il prodotto mantenga prestazioni o aspetto stabili quando viene ripetutamente esposto alla luce solare (UV) o anche ai normali livelli atmosferici di aria ossigenata (ozono) per lunghi periodi di tempo. La combinazione di queste diverse proprietà li rende davvero molto utili.

Qualità più che quantità

Quando si parla di produzione di gomma siliconica, la qualità è spesso più importante della quantità. I produttori si concentrano spesso sull'accuratezza dell'intero processo produttivo, un approccio che li aiuta a soddisfare le rigorose specifiche del settore e le esigenze dei singoli clienti con una precisione tale da giustificare i costi più elevati associati a procedure di produzione più complesse.

Durata e longevità

L'eccezionale durata della gomma siliconica la distingue da altri materiali e ne giustifica il prezzo più elevato. Infatti, i prodotti in gomma siliconica durano di solito molto più a lungo di altri prodotti simili. A lungo termine, diventeranno più economici e convenienti.

Devono essere sostituiti meno frequentemente rispetto a prodotti simili realizzati con sostanze diverse e i costi di manutenzione sono generalmente inferiori (anche se il costo iniziale può essere relativamente elevato).

Resistenza ambientale e chimica

Un altro vantaggio del materiale siliconico è la sua naturale resistenza agli agenti chimici e alle condizioni ambientali. Ciò significa che i prodotti realizzati in silicone possono mantenere la loro forza, il loro aspetto e il loro funzionamento per un periodo di tempo più lungo, sia che vengano utilizzati in ambienti difficili o esposti alle intemperie per lunghi periodi di tempo, aiutando le persone a pagare di più in anticipo. Il costo, essendo di lunga durata, può anche giustificare ulteriormente l'investimento in un ruolo in cui la resilienza è fondamentale.

Padronanza della produzione

La lavorazione della gomma siliconica è diversa da quella della gomma tradizionale e richiede tecnologie speciali come lo stampaggio a compressione, lo stampaggio per trasferimento e lo stampaggio a iniezione di liquidi:

Stampaggio a compressione: Un metodo poco costoso per produrre volumi consistenti di piccole o medie dimensioni. prodotti in silicone.

Stampaggio a trasferimento: Lo stampaggio per trasferimento funziona bene quando è necessario un gran numero di pezzi formati con precisione senza spreco di materiale, il che lo rende meno costoso di altri metodi per pezzi complessi.

Stampaggio a iniezione di liquidi: Il costo iniziale dello stampaggio a iniezione liquida può essere più elevato, ma se il vostro prodotto deve avere un alto livello di precisione, sia per la resistenza al calore che per la precisione della forma, questa tecnologia offre un valore enorme.

Poiché i siliconi richiedono tempi di polimerizzazione più lunghi e temperature più elevate rispetto ai materiali in gomma tradizionali, il processo di produzione deve essere attentamente controllato. Inoltre, a causa della sua natura specialistica, il costo delle attrezzature di produzione aumenta di conseguenza, il che significa che l'aumento dell'investimento di capitale viene trasferito ai clienti.

Conformità e certificazione

L'uso della gomma siliconica è comune nei casi in cui è necessario seguire regole rigorose. Ad esempio, nell'industria automobilistica, medica e alimentare, prodotti in silicone devono rispettare le linee guida della FDA e quelle di altri enti normativi in tutto il mondo. La conformità a questi protocolli comporta un certo aumento dei costi, ma garantisce che i prodotti dei clienti siano sicuri e conformi agli standard del settore.

Certificazioni specializzate

Inoltre, alcuni prodotti in silicone devono soddisfare requisiti di certificazione specifici per il settore. Ad esempio, gli impianti medici devono essere biocompatibili e i materiali aerospaziali devono essere ignifughi.

Sebbene l'ottenimento di queste certificazioni richieda ulteriori test e procedure di registrazione, con conseguente aumento dei costi, questi passi sono necessari per garantire l'idoneità all'uso previsto, in quanto le misure di conformità convenzionali da sole non possono fornire certezze.

Innovazione e ricerca

Essendo una sostanza così versatile, la gomma siliconica tende ad attrarre notevoli investimenti e finanziamenti per la ricerca e lo sviluppo. Gli scienziati continuano a sviluppare nuove combinazioni di silicone con prestazioni migliori rispetto al passato, utilizzando le più recenti tecnologie nella scienza dei materiali e nei processi di produzione.

Tutti questi continui miglioramenti significano una cosa per gli utenti: i loro prodotti saranno sempre all'avanguardia in settori come l'elettronica o la sanità, anche se i costi possono aumentare a causa di due fattori: la continua necessità di spesa per la ricerca e lo sviluppo e il rispetto delle normative nazionali/internazionali, che a volte fanno aumentare i prezzi in modo significativo.

Soluzioni su misura

L'industria della gomma siliconica è orientata al cliente, il che significa che molte aziende sono disposte a personalizzare i loro prodotti per soddisfare le esigenze di progetti specifici. Sebbene ciò possa comportare un aumento dei costi rispetto ai prodotti standard di aziende concorrenti, la capacità di fornire esattamente ciò che i clienti desiderano offre un valore ineguagliabile sul mercato.

Considerazioni sulla sostenibilità e sui costi

Nella ricerca della sostenibilità, sono stati individuati nuovi modi di produrre la gomma. Ad esempio, gli elastomeri a base biologica: prodotti da piante rinnovabili e altre sostanze naturali. L'utilizzo di questo nuovo tipo di materiali al posto di quelli tradizionali può contribuire a salvare il pianeta. Ma ci sono anche degli svantaggi, come le prestazioni che non sono ancora all'altezza di quelle dei siliconi nei settori chiave della resistenza alle alte temperature e agli agenti chimici.

Conclusione

La gomma siliconica costa meno di altre gomme simili per un'ottima ragione: Innanzitutto, i siliconi hanno proprietà fisiche e chimiche che non sono seconde a nessuno. Inoltre, i produttori sono ora disposti ad adottare misure estensive per garantire che i loro prodotti soddisfino standard rigorosi, quindi il costo dell'investimento iniziale del silicone è relativamente alto. Se la vostra applicazione richiede materiali in grado di resistere nel tempo a condizioni difficili o deve soddisfare i requisiti imposti dalle autorità di regolamentazione del settore, non c'è scelta migliore del silicone di alta qualità.

Il costo di gomma siliconica non comprende solo i costi di produzione. Sono compresi anche gli elementi necessari per sviluppare e produrre tali materiali: conoscenze chimiche approfondite e sistemi per lo sviluppo e la produzione su larga scala. Oltre alla stabilità, alla versatilità e agli altri vantaggi che valgono l'investimento, c'è molto lavoro dietro le quinte che lo rende molto costoso.

Sebbene il silicone sia più costoso, le sue proprietà uniche ispirano ancora nuove idee in molti campi. Questo materiale può fare cose che altre gomme non possono fare. Con l'aumento della richiesta di materiali più resistenti e in grado di lavorare in ambienti difficili, aumenta anche la nostra dipendenza dai siliconi.

Approfondendo il mondo dei siliconi, il loro valore diventa evidente. Che si tratti di guarnizioni in silicone necessarie per i motori dei jet o di articoli in gomma siliconica utilizzati nella vita quotidiana, questo materiale offre prestazioni migliori di molte alternative. Nonostante il prezzo più elevato, la sua insostituibilità lo rende altamente desiderabile.