В настоящее время силиконовая резина и обычная резина используются в различных областях нашей повседневной жизни. От резиновых ручек для кухонных принадлежностей до медицинских и авиационных компонентов - силиконовый каучук и обычную резину можно встретить повсюду. При разработке изделий, особенно армированных резиновыми компонентами, выбор правильного типа резины между силиконом и каучуком имеет решающее значение. Понимая тонкие различия между двумя материалами, человек может сделать более качественный продукт, чем тот, кто не обращает внимания на тонкости.

При выборе материалов для использования в производстве различных изделий и товаров необходимо знать преимущества и недостатки многих видов резины, представленных сегодня на потребительском рынке. Многие резиновые изделия зарекомендовали себя как универсальные. Силиконовые и обычные каучуки - два самых распространенных типа резины, используемых в различных отраслях промышленности. Эти материалы имеют совершенно разные свойства, области применения и даже процессы их производства существенно отличаются.

В этом блоге мы не только рассказываем производителям, потребителям и экспертам отрасли о разнообразии видов обработки резины, но и даем им представление о разнообразии видов обработки резины.

Базовые знания о силиконовой и обычной резине

Что такое силиконовая резина?

Силиконовая резина Это углеводородный полимер, основными компонентами которого являются кремний, углерод, водород и кислород. Это искусственный синтетический материал. Он популярен благодаря своим превосходным свойствам, таким как высокая термостойкость, отличная гибкость и биосовместимость. Это делает его лучшим выбором для применения в областях, подверженных большим перепадам температур или другим неблагоприятным условиям.

Силиконовая резина обычно используется в областях, где речь идет об экстремальных температурах и вредных воздействиях окружающей среды, например, в прокладках и герметиках в автомобильном секторе. Его универсальность характеризуется возможностью создания различных сортов, включая проводящие, огнестойкие и медицинские силиконы.

Что такое обычная резина?

Часто называемый каучуком или натуральным каучуком, он добывается из латекса, натурального продукта каучукового дерева, который является природным соединением, вырабатываемым каучуковым деревом. Основные химические компоненты отделяют, оставляя цис-1,4-полиизопрен и некоторые примеси в виде белков, воды и неорганических соединений. Его свойства - высокая эластичность, хорошая прочность на разрыв, значительная износостойкость, устойчивость к истиранию, воздействию растворителей и влаги.

Обычная резина - недорогой вариант для многих повседневных целей, например, для шин или обуви. Ее можно найти повсюду и во многих предметах. Хотя обычная резина не так прочна, как силикон, с точки зрения химической стойкости, этот материал имеет много общего с ним в плане гибкости и прочности на разрыв.

Происхождение силиконовой резины

Силиконовые эластомеры - соединение, появившееся в последнее время, - стали очень редким материалом, обладающим превосходной термической, химической и электрической стойкостью, а также гибкостью (в основном в экстремальных условиях). Обычная резина, хотя и является типичным материалом для многих применений, по своей природе не обладает всеми теми качествами, которыми обладает силиконовая резина.

1. Чем отличается силикон

Силиконовая резина уникальна тем, что может выдерживать температуры от -55 до 300 градусов Цельсия, не проявляя никаких признаков механических или физических изменений качества, которые, как правило, возникают при экстремальном нагреве или охлаждении. Это делает его идеальным для таких применений. Во-первых, силиконы не плавятся, не горят и не расплавляются, как обычная резина; они термически стабильны, химически инертны и не реагируют на экстремальные нагрузки. Поэтому силиконы хорошо работают в условиях, в которых большинство резин со временем разрушаются.

2. Изучить химию

Что касается химической стойкости, то здесь все неясно. Неповрежденная резина (и в этом случае она используется в нормальных условиях) может растворять различные соединения. Однако силикон на основе каучука придает этому материалу бескомпромиссную устойчивость не только к самым агрессивным или коррозийным агентам, но и к химическому воздействию. Это свойство делает его эффективным выбором для широкого спектра химических веществ, за исключением тех случаев, когда другие резины полностью выходят из строя.

Поймите основные различия

Химический состав

Силиконовая резина изготавливается из кремнезема - элемента, встречающегося под землей и уступающего по весу только кислороду. Этот компонент химически определяет свойства полимера, особенно его превосходную термостойкость.

Хотя натуральный каучук известен своим менее сложным химическим составом по сравнению с синтетическим каучуком, который, в свою очередь, основан на углеводородах. Именно поэтому обычный каучук сильнее подвержен воздействию сильных внешних факторов по сравнению с силиконовая резина.

Механическое поведение

Силиконовая резина обладает высокой износостойкостью и удлинением, что позволяет ей выдерживать различные механические нагрузки, вызванные сжатием, деформацией и сдвигом, не растрескиваясь и не изменяя первоначальной формы. Напротив, резина обычно обладает отличной упругостью и износостойкостью, а значит, подходит для поверхностей, которые часто соприкасаются с твердыми и жесткими предметами и подвергаются ударам.

Термическое сопротивление

Силиконовая резина может получить высший балл в экстремальных температурных испытаниях, поскольку сохраняет свои свойства при температурах до 500°F (260°C) и до -100°F (-70°C). Резина, которую мы обычно используем, имеет органическую природу, поэтому ее применение ограничено диапазоном высоких температур около 140°F (60°C).

Применение и отрасли

Кремний для электронной и медицинской промышленности

Биоинертность силиконов считается одним из главных преимуществ, что делает эту отрасль важной в медицине, где используются такие устройства, как протезы и имплантаты. Помимо электрических свойств, силикон эффективно изолирует электронные компоненты, особенно при высоких температурах.

Обычный каучук в шинах и автозапчастях

Высокая прочность резины распространяется и на ее механические свойства, что делает ее стандартом в автомобильной промышленности, включающим в себя производство шин, прокладок и различных механических компонентов. Амортизирующие и ударопрочные свойства (EVA) используются не только в спортивном инвентаре и обуви, но и распространяются на структуру обуви, где важными требованиями являются мягкая посадка и амортизация стопы.

Различия в производстве

Процесс вулканизации

Для производства обычной резины требуется вулканизация - химический процесс, используемый для превращения натурального каучука или родственных полимеров в более прочный материал. Этот метод обычно включает в себя использование серы и других вулканизующих агентов при нагревании резины. На самом деле силиконовый каучук не нуждается в вулканизации, как полимеры, поскольку он начинает формировать сеть с самого начала.

Формование и технологичность

Благодаря своей высокой термической стабильности, силиконовая резина является предпочтительным выбором во многих отраслях промышленности, поскольку его можно формировать в очень сложные формы с помощью различных процессов, включая компрессионное формование, трансферное формование и литье под давлением жидкой силиконовой резины (LSR). Альтернативой обычной резине может служить силикон, который отличается высокой пластичностью, но требует более точного контроля температуры и давления в машине во время производства.

Воздействие на окружающую среду и устойчивое развитие

Биоразлагаемость и утилизация

Резина - самое распространенное вещество. Хотя это натуральный каучук, он разлагается, если его оставить на длительное время. Поскольку этот процесс может быть медленным и требует определенных условий, результаты также не заставят себя ждать. Экологическим недостатком силиконового каучука может быть и то, что он не так легко разлагается.

На самом деле, за последние несколько десятилетий силиконовые отходы стали менее проблематичными благодаря постоянному развитию новых технологий и переработке. Инновационные и перерабатывающие технологии постепенно смягчают проблему силиконовых отходов.

Возобновляемые ресурсы

Натуральный каучук можно добыть из каучуковых деревьев, выращенных на экологически чистых каучуковых плантациях. Кроме того, все больше производителей и потребителей отдают предпочтение каучуку, полученному в результате ответственной и экологичной практики, поэтому процесс производства не наносит вреда окружающей среде. Однако силиконовый каучук в основном изготавливается из силанов, получаемых из силикатов, содержащихся в молотом песке, являющемся побочным продуктом сжигания биомассы.

Соображения по поводу стоимости

Затраты на производство

Причина, по которой силиконовая резина дороже в производстве, может заключаться в природе ее сырья и, как кажется, более сложных технологиях изготовления. Кроме того, для формовки мягкой силиконовой резины часто требуются дорогие специальные формы, что также повышает цену исходного продукта.

Долговечность

Поскольку силиконовая резина По сравнению с другими материалами, силиконовая резина имеет более высокие начальные затраты, но ее долговечность часто стоит того. Производство силикона часто превышает его выход в тех областях применения, где важны теплостойкость и свойства старения. Силиконовые изделия служат дольше и экономят много времени.

Тематическое исследование: Силиконовые уплотнения в сравнении с обычными резиновыми уплотнениями

Силиконовые уплотнительные кольца и обычные резиновые уплотнительные кольца являются распространенными уплотнительными материалами, но существуют определенные различия в их характеристиках и использовании.

Материал

Обычные резиновые уплотнительные кольца изготавливаются из натурального или синтетического каучука, а силиконовые уплотнительные кольца - из силиконового каучука. Резина - это натуральный каучук, получаемый из латекса каучуковых деревьев, а силиконовая резина - из полимерных цепей, представляющих собой длинноцепочечные молекулы, получаемые из очищенной нефти и угля. Как видно, силиконовая резина превосходит обычную резину по устойчивости к высоким температурам и коррозии, поэтому она имеет большее практическое значение для различных специальных применений.

Температурная стойкость

Силиконовые уплотнения демонстрируют лучшие эксплуатационные возможности по сравнению со стандартными резиновыми уплотнениями в диапазоне температур -60°C-230°С. Поэтому они могут бесперебойно работать в указанном температурном диапазоне. Такие высокотемпературные характеристики дают материалу множество преимуществ и широко используются в областях, требующих высокой термостойкости, таких как шланги автомобильных кондиционеров, уплотнения бензиновых систем и систем сжатого воздуха, реактивные двигатели самолетов, фотоэлектрические устройства и другие области. Стандартные резиновые уплотнения имеют ограниченный диапазон рабочих температур по сравнению с диапазоном температур окружающей среды, обычно -40°C -120°C.

Химическая стойкость

Уплотнительные материалы из силикона более устойчивы к воздействию химических веществ, чем их обычные резиновые аналоги. Небольшие силиконовые уплотнения, такие как уплотнительные кольца, прокладки и т.д., широко используются в жестких условиях эксплуатации.

Например, кислоты, щелочи и органические растворители разъедают обычные резиновые уплотнители, а силиконовые могут противостоять этим средам и функционировать. Поэтому в связи с особенностями некоторых промышленных областей, таких как фармацевтическая, химическая и нефтедобывающая промышленность, необходимо выбирать силиконовые уплотнительные кольца.

Характеристики уплотнения

По сравнению с резиновыми уплотнительными кольцами, уплотнительные кольца из силиконового материала повышают эффективность уплотнения. Уплотнения для газов и жидкостей, изготовленные из силикона, эффективно предотвращают утечки, поскольку резина менее склонна к хрупкости и твердости, а сами уплотнения имеют относительно долгий срок службы.

Среди преимуществ использования силиконовых уплотнителей это один из основных факторов, который сделал силиконовые уплотнители популярными в таких промышленных секторах, как автомобилестроение, аэрокосмические системы, электроника и другие отрасли, где требуются силиконовые уплотнители в больших количествах.

Стоимость

Распространенная причина, по которой силиконовые уплотнения стоят дороже обычных резиновых колец, - качество материала. Это связано с высокой стоимостью силиконового сырья и сложным процессом производства.

Однако в особых случаях высокая термостойкость, химическая стойкость и отличная герметичность силиконовых уплотнений превосходят их стоимость и являются более приемлемыми по сравнению с традиционными резиновыми уплотнениями.

В целом, эти два метода уплотнения (силиконовые и обычные резиновые уплотнители) имеют одинаковые основные принципы, но у каждого из них есть свои преимущества и недостатки.

В реальной практике применения уплотнительных материалов соответствующие уплотнительные материалы выбираются исходя из потребностей проекта и реальных условий.

Когда выбирать силиконовую резину?

В отличие от натурального каучука, силиконовая резина может быть универсальным выбором в некоторых областях применения, поскольку:

1. Экстремальная среда

Благодаря этому мы можем значительно расширить диапазон, в котором может работать силикон, что очень полезно, особенно на больших кухнях и в промышленных цехах, где иногда наблюдаются экстремальные температуры. Рассмотрим случаи применения в аэрокосмической промышленности, где детали должны работать при температурах, превышающих допустимые пределы, а также медицинские устройства, которые должны подвергаться различным процедурам стерилизации.

2. Применение в медицине и пищевой промышленности

Биосовместимость и использование в протезах, катетерах и медицинских трубках делают медицинский силикон обязательным материалом. Вместо этого для изготовления посуды для выпечки и кухонных принадлежностей следует отдать предпочтение пищевому силикону, поскольку он не впитывается в пищу, его можно мыть в посудомоечной машине, и он не имеет антипригарного покрытия.

3. Электрическое и электронное оборудование

Благодаря способности силикона выдерживать высокое напряжение и его изоляционным свойствам, электротехнические компании, а также производители силикона и электроники нашли его незаменимым в кабелях, разъемах и других электронных компонентах.

Он известен своей экологичностью и поэтому очень популярен в полупроводниковой промышленности.

Когда следует выбирать обычную резину

1. Повседневность Элементы и общие настройки

Причина в том, что для таких простых, повседневных вещей, как транспортировка грузов или простых потребительских товаров, редко требуется что-то иное, чем обычная резина. Считается, что его большая эластичность связана с низкой ценой, что делает его совместимым со спортивными товарами, такими как мячи, обувь и резиновые ленты.

2. Промышленное применение

Например, в менее требовательных промышленных условиях, где химическое воздействие и перепады температур не являются основными факторами, для использования может вполне подойти резина с меньшими прочностными характеристиками. Ее часто выбирают при работе с конвейерными лентами, уплотнениями и прокладками, а также простыми деталями.

3. Устойчивость и биоразлагаемость

Многие не учитывают, что экологические преимущества резины заключаются в том, что она разлагается при захоронении - это ключевой фактор экологичности производства и экологичности продукта. Это свойство полезно для предметов, которые в конечном итоге выбрасываются, благодаря возможности их легкой переработки, например, упаковки.

Будущее резиновых изделий

В связи с постоянным развитием и совершенствованием материаловедения силиконовая резина, вероятно, станет синонимом обычной резины, а разница между силиконовой и обычной резиной может стать размытой.

Теперь гибридные материалы, такие как фторэластомеры, синтетические эластомеры, улучшают характеристики во многих из этих сложных приложений. Однако со временем различия между этими типами резины должны стать решающими для разработчиков вейпов и их пользователей.

Исследования в области экологически чистых резиновых изделий нового поколения, как полагают, исправят имидж шинной промышленности. По мере того как мы постепенно переходим к "зеленой" культуре, компостируемая резина стала недавним трендом с дополнительным плюсом в виде улучшения состояния окружающей среды.

Заключение

Рынок резиновых изделий огромен, и разновидности силикона и обычной резины составляют лишь малую часть всех резиновых изделий. Однако, несмотря на то, что количество ее поджанров может быть бесконечным, мы говорим о тех из них, которые имеют свои особенности и занимают особое место в книгах по материаловедению. Каждый тип обладает своим набором свойств, сфер применения и занимает уникальное место в грандиозном гобелене материаловедения.

Однако понимание этих различий между материалами нужно не только ученым, но и инженерам, дизайнерам и всем, кто создает изделия, для того чтобы выбрать правильные материалы для продукта. Неотъемлемой частью понимания обоих материалов является понимание нюансов резины и силикона. В свою очередь, это позволит принимать более обоснованные решения, делая применение обоих материалов более безопасным, эффективным и практичным.

Спор между силиконом и резиной - это не черно-белый вопрос, а сложный процесс балансировки, который позволяет оценить ситуации применения в совокупности и выбрать технологию соответственно. На пути к более стабильным, полезным материалам мы должны признать положительные и отрицательные стороны каждого компонента.

От повседневного комфорта, обеспечиваемого системой feel reliable, до революционных характеристик, обеспечиваемых системой силиконовая резинаПовторяющиеся материалы, которые идут на производство огромного количества продуктов, используемых нами на постоянной основе, заслуживают того, чтобы мы все знали и ценили их на гораздо более глубоком уровне.