ru24.pro
Все новости
Август
2024

В чем разница между резиной и силиконом

Современный рынок эластомеров изобилует различными материалами, к числу которых относятся резина и силикон. Их чаще прочих сравнивают друг с другом, пытаясь определить, в чём заключается разница между ними, какой из них лучше, крепче, прочнее. В статье мастер сантехник сравнит и сопоставит эти два материала, с точки зрения их физических и химических свойств, а также их применения.
Основные отличия
Резина и силикон - эластомеры. Это полимерные материалы, которые демонстрируют вязкоупругие свойства, которые мы обычно называем эластичностью.
Ключевое отличие между резиной и силиконом заключается в том, что скелет большинства резиновых форм содержит углерод-углеродные связи, в то время как основа силикона содержит кремний и кислород.
Далее рассмотрим подробнее качества каждого из материалов.
Что такое резина
Речь идёт об эластичном материале, который производят, вулканизируя натуральный или синтетический каучук. Сырьё для получения первого – латекс (млечный сок каучукового дерева – Гевеи бразильской, главным компонентом которого является углеводород, называемый полиизопреном). Второй производят из таких углеводородов, как бутадиен, изопрен, неопрен, стирол, хлорпрен и других, используя технологию полимеризации/сополимеризации.
Под вулканизацией подразумевается технологический процесс, в ходе которого натуральный/синтетический каучук взаимодействует с вулканизирующим реагентом: серой, пероксидами, соединениями аминного типа, оксидами металлом, другими веществами. К слову, роль вулканизирующего реагента могут выполнять не только те или иные вещества, но и физические явления, например, радиация.
Делается это для сшивания молекулы каучука и создания из них единой пространственной сетки, чтобы обеспечить повышение прочности, твёрдости, эластичности, а также снижение уровня пластических свойств, степени набухания и растворимости в растворителях органического происхождения.
Состав
Для производства резины используют резиновые смеси различных марок, состав которых представлен:
  • Каучуками натуральными/синтетическими;
  • Вулканизирующим агентом;
  • Ускорителями вулканизации: магнием, оксидами свинца, полисульфидами;
  • Антиоксидантами: альдолем, неозоном Д, воском, парафином, – их вводят в резиновые смеси для замедления скорости старения резины;
  • Пластификаторами: битумами, вазелином, парафином, стеариновой кислотой, растительными маслами и другими, – обеспечивающими улучшение эластичности резины;
  • Наполнителями: активными (оксидом цинка, кремнекислотой) и неактивными (баритом, мелом, тальком);
  • Регенератом – продуктом, который получают, перерабатывая старые резиновые изделия и отходы производства резины;
  • Красителями, которые могут быть органическими либо минеральными.
В зависимости от степени вулканизации резина бывает мягкой, полутвёрдой, твёрдой. Последняя известна под названием «Эбонит».
Преимущества
Преимущества резины обусловлены её физико-химическими свойствами, а также технико-эксплуатационными характеристиками. Так, разговор ведётся о/об:
  • Эластичности;
  • Упругости и стабильности форм при деформирующих воздействиях;
  • Высокой сопротивляемости к разрывам, истиранию, что позволяет говорить об износостойкости резины;
  • Хорошей механической прочности;
  • Способности к поглощению ударных нагрузок и вибрации;
  • Низких уровнях тепло- и звукопроводности;
  • Выраженном электроизоляционном свойстве;
  • Водо-, газонепроницаемости;
  • Химической инертности к большому числу рабочих сред, в том числе агрессивных;
  • Небольшой плотности;
  • Малой сжимаемости;
  • Длительном сроке эксплуатации – до 20-ти лет.
Ещё одно немаловажное достоинство резины – относительно низкая стоимость изготовленных из неё изделий, что делает их дешевле аналогов, изготовленных из других материалов.
Недостатки
Нельзя сказать, что у резины нет недостатков, правда, их немного. Так, речь идёт о/об:
  • Эффекте старения, который проявляется тем, что резиновые изделия под воздействием различных внешних негативных факторов утрачивают своих технико-эксплуатационные характеристики: растрескиваются, теряют упругость, приобретают белёсый цвет;
  • Низкой термостойкости, что проявляется подверженностью как высоким, так и низким температурам: при воздействии первых резина становится значительно мягче, приобретая текучесть, а под влиянием вторых происходит её затвердение, снижение упругости и прочности. Однако существует термопластичная резина, которая выгодно отличается от обычной тем, что, не разрушаясь, сохраняет свои технико-эксплуатационные характеристики в достаточно широком температурном диапазоне: от -40°C до +120°C.
Применение
Резину используют для производства огромного числа изделий/деталей:
  • Уплотнителей;
  • Профилей;
  • Манжет;
  • Конвейерных лент;
  • Ремней;
  • Шнуров;
  • Рукавов;
  • Колец;
  • Втулок;
  • Подошв;
  • Шин;
  • Перчаток;
  • Обуви и прочее.
Очевидно, что резина востребована предприятиями, занимающимися их производством и использованием, то есть теми, чья деятельность связана с:
  • Автомобилестроением;
  • Авиастроением;
  • Ракетостроением;
  • Машиностроением;
  • Металлургией;
  • Медициной;
  • Обувной промышленностью;
  • Химической, нефтехимической, фармацевтической отраслями;
  • Строительством;
  • Станко-, приборостроением;
  • Энергетикой;
  • Пищевой промышленностью.
Помимо этого, изделия из резины широко используются в жилищно-коммунальных хозяйствах, в быту.
Что такое силикон
Силикон – это тоже полимер, являющийся разновидностью синтетического каучука. Ключевое отличие между резиной и силиконом заключается в том, что основу первого составляет водород, а второго – чередующиеся атомы кремния и кислорода.
Связи кремний-кислород являются более высокоэнергетическими в сравнении с водородными. Именно это обстоятельство делает силикон более стойким к воздействию высоких температур, чем резина, да и многие другие эластомеры.
Синтез силикона проводят, используя технологии гидролитической поликонденсации или полимеризации.
Состав
Силиконовая смесь, как и прочие резиновые, тоже является многокомпонентной. Её состав представлен:
  • Синтетическим каучуком – основой композиции;
  • Усилителем, ответственным за обеспечение прочности состава после застывания;
  • Пластификатором, обеспечивающим его эластичность;
  • Вулканизатором, придающим составу вязкость;
  • Красителем – для придания смеси определённого цвета.
Помимо этого, в состав обсуждаемых смесей могут входить те ил иные наполнители для придания им определённых свойств. А силиконовые герметики содержат ещё и праймеры, обеспечивающие повышение степени адгезии.
Преимущества
Силикон отличается рядом важных достоинств:
  • Высокой термостойкостью, проявляющейся сохранением структуры и всех технико-эксплуатационных характеристик в широком диапазоне температур – от -60°C до +200°C, а для морозостойких силиконов – от -100°C до +300°C;
  • Химической инертностью ко многим агрессивным веществам: пресной/морской воде, озону, спиртам, минеральным маслам, бензинам, слабым растворам оснований/кислот и прочим;
  • Устойчивостью к воздействию различных внешних факторов, к числу которых относят, например, радиацию, ультрафиолетовое излучение, электрические разряды и поля;
  • Невосприимчивостью к воздействию вредоносных микроорганизмов, насекомых и грызунов;
  • Нетоксичностью, что позволяет использовать изделия/детали из силикона во всех отраслях промышленности;
  • Прочностью;
  • Превосходным электроизоляционным свойством: при температуре, превышающей +100°C, силикон по этому показателю превосходит остальные эластомеры.
Ещё одно важное преимущество силиконовой резины – долговечность. Гарантированный срок службы изделий из обсуждаемого материала – 35 лет.
Недостатки
Специалисты отмечают наличие у силикона одного серьёзного недостатка. Речь идёт об их склонности к тепловому старению, которое может происходить при эксплуатации изделий/деталей из силикона в условиях закрытой системы без доступа воздуха и/или в среде перегретых пара/воды.
Тепловое старение силиконовой резины характеризуется появлением пористости, снижением твёрдости и прочности, повышением относительной достаточной деформации, размягчением.
Применение
Силикон используют при производстве:
Благодаря своим технико-эксплуатационным характеристикам силиконовая резина и изготовленные из неё изделия нашли широкой применение во многих сферах хозяйствования:
  • Авиа- и ракетостроении;
  • Автомобильной промышленности;
  • Фармакологии;
  • Химической и нефтехимической отраслях;
  • Пищевой промышленности;
  • Производстве медицинского оборудования;
  • Приборо-, станко-, машиностроении;
  • Вагоностроительной промышленности и прочих областях.
Особо отметим использование силиконовых изделий, в частности, уплотнительных прокладок, при осуществлении сантехнических работ: укладке труб, установке бойлеров, стиральных/посудомоечных машин, раковин, моек, ванн, унитазов, смесителей.
В чём разница между резиной и силиконом
Силикон выгодно отличается от резины большими:
  • Термостойкостью: силиконовые изделия сохраняют свою структуру и технико-эксплуатационные характеристики при температурах от -100°C до +300°C, тогда как детали даже из термопластичной резины способны выдерживать температуру от -40°C до +120°C;
  • Устойчивостью к воздействию атмосферных факторов;
  • Стойкостью к факторам биологического происхождения (воздействию вредоносных микроорганизмов, насекомых и грызунов).
Помимо этого, силикон демонстрирует лучшие по сравнению с резиной характеристики на растяжение и разрыв при идентичных уровнях температур, более длительный срок службы.
Если же говорить о преимуществах резины по отношению к силикону, то следует отметить её существенно более низкую стоимость.
Как их отличить силикон и резину друг от друга
Как понять, из какого материала изготовлено то или иное изделие:
  • Помните изделие, растяните его во все стороны. Силикон имеет податливую, мягкую структуру, тогда как резина – более твёрдую, жёсткую.
  • Если результаты первого теста вас не удовлетворили, приступайте к проведению второго. Подожгите край изделия (если, конечно, это не сапоги или ремешок к часам, а, например, одно уплотнительное кольцо из целой партии) и понаблюдайте за «поведением» материала. Резина начинает плавиться с выделением едкого запаха, чернея в месте контакта с пламенем, тогда как силикон ведёт себя более «деликатно» с образованием светлых хлопьев пепла и выделением белого дыма.
  • Для верности можно провести третий тест, просто поместив изделие в морозильную камеру на 10-15 минут. Структура силикона не изменится, а резина затвердеет.
Заключение
Силикон превосходит резину практически по всем показателям. Однако стоимость изготовленных из него изделий значительно превышает цену аналогичных резиновых. Помимо этого, силиконовые детали нежелательно использовать в закрытых системах с ограниченным доступом воздуха, а также в среде перегретых пара и/или воды. Следовательно, выбор в первую очередь должен определяться условиями их эксплуатации и только во вторую – вашими финансовыми возможностями.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как сделать силиконовую прокладку