Силиконды былғары да, синтетикалық былғары да жасанды былғары санатына жататынына қарамастан, олардың химиялық негізі, экологиялық тазалығы, беріктігі және функционалдық қасиеттері бойынша түбегейлі ерекшеленеді. Төменде оларды материалдың құрамы, процесс сипаттамалары және қолдану сценарийлері тұрғысынан жүйелі түрде салыстырады:
I. Материалдық табиғаты мен химиялық құрылымының айырмашылығы
Негізгі компоненттер: бейорганикалық силоксан полимер (Si-O-Si магистраль), органикалық полимер (ПВХ PU/C-Cl тізбектерінің CON тізбектері)
Айқас байланыстыру әдісі: платина-катализделген қоспаны өңдеу (жанама өнімсіз), еріткіштің булануы/изоцианат реакциясы (құрамында VOC қалдықтары бар)
Молекулалық тұрақтылық: ауа-райына өте төзімді (Si-O байланысының энергиясы > 460 кДж/моль), ал PU гидролизге сезімтал (эфир байланысының энергиясы < 360 кДж/моль)
Химиялық айырмашылықтар: Силиконның бейорганикалық арқауы ерекше тұрақтылық береді, ал PU/PVC органикалық тізбектері қоршаған ортаның коррозиясына сезімтал. II. Өндіріс процестеріндегі негізгі айырмашылықтар
1. Силиконды былғарыдан жасалған негізгі процесс
A [Силикон майы + толтырғышты араластыру] --> B [Платина катализаторы инъекциясы] --> C [Қағаз тасымалдаушы жабындысын босату]
C --> D [Жоғары температурада қатаю (120-150°C)] --> E [Негізгі матаны ламинациялау (тоқылған мата/тоқыма емес мата)]
E --> F [Бетті бедерлеу/маттау өңдеу]
Еріткішсіз процесс: емдеу процесінде шағын молекулалар бөлінбейді (VOC ≈ 0)
Негізгі матаны ламинациялау әдісі: ыстық балқытылған желім нүктесін жабыстыру (PU сіңдіру емес), негізгі матаның тыныс алуын сақтау
2. Дәстүрлі синтетикалық былғары процестерінің кемшіліктері
- PU былғары: DMF дымқыл сіңдіру → Микрокеуекті құрылым, бірақ қалдық еріткіш (суды жууды қажет етеді, 200 тонна/10 000 метр жұмсайды)
- ПВХ былғары: пластификатордың миграциясы (жыл сайын 3-5% шығарылады, морт сынғыштыққа әкеледі)
III. Өнімділік параметрін салыстыру (өлшенген деректер)
1. Силикон былғары: сарғаюға төзімділік --- ΔE < 1,0 (QUV 1000 сағат)
Гидролизге төзімділік: 100°C температурада 720 сағат бойы крекинг болмайды (ASTM D4704)
Жалынға төзімділік: UL94 V-0 (өздігінен сөну уақыты < 3 секунд)
VOC шығарындылары: < 5 мкг/м³ (ISO 16000-6)
Төмен температурадағы икемділік: 60°C-та иілуге болады (жарылу жоқ)
2. ПУ синтетикалық былғары: сарғаюға төзімділік: ΔE > 8,0 (200 сағат)
Гидролизге төзімділік: 70°C температурада 96 сағат бойы крекинг (ASTM D2097)
Жалынға төзімділік: UL94 HB (баяу жану)
VOC шығарындылары: > 300 мкг/м³ (Құрамында DMF/толуол бар)
Төмен температурадағы икемділік: -20°C температурада сынғыш
3. ПВХ синтетикалық былғары: сарғаюға төзімділік: ΔE > 15,0 (100 сағат)
Гидролизге төзімділік: қолданылмайды (сынауға қатысты емес)
Жалынға төзімділік: UL94 V-2 (тамшылап тұтану)
VOC шығарындылары: >> 500 мкг/м³ (DOP қоса алғанда)
Төмен температурадағы икемділік: 10°C температурада қатады
IV. Қоршаған орта және қауіпсіздік мүмкіндіктері
1. Силикон былғары:
Биологиялық үйлесімділік: ISO 10993 медициналық дәрежелі сертификатталған (имплант стандарты)
Қайта өңдеу: термиялық крекинг арқылы алынған силикон майы (қалпына келтіру жылдамдығы >85%)
Улы заттар: ауыр металсыз/галогенсіз
2. Синтетикалық былғары
Биологиялық үйлесімділік: терінің тітіркену қаупі (құрамында бос изоцианаттар бар)
Қайта өңдеуге жарамдылығы: полигонды кәдеге жарату (500 жыл ішінде деградация болмайды)
Улы заттар: ПВХ құрамында қорғасын тұзының тұрақтандырғышы бар, ПУ құрамында DMF бар
Дөңгелек үнемділік өнімділігі: силиконды былғарыдан қайта түйіршіктеу үшін негізгі матадан силикон қабатына дейін физикалық түрде тазартуға болады. ПУ/ПВХ былғары тек химиялық кросс-байланысқа байланысты төмендетілуі және қайта өңделуі мүмкін. V. Қолдану сценарийлері
Силиконды былғарыдан жасалған артықшылықтар
- Денсаулық сақтау:
- Антибактериалды матрацтар (MRSA тежеу деңгейі >99,9%, JIS L1902 сәйкес)
- Антистатикалық хирургиялық үстел жапқыштары (беттік кедергі 10⁶-10⁹ Ω)
- Жаңа энергетикалық көліктер:
- Ауа-райына төзімді орындықтар (-40°C - 180°C жұмыс температурасы)
- Төмен VOC интерьерлері (Folkswagen PV3938 стандартына сәйкес)
- Сыртқы жабдық:
- Ультракүлгін сәулелерге төзімді қайық орындықтары (QUV 3000 сағаттық ΔE <2)
- Өзін-өзі тазартатын шатырлар (судың жанасу бұрышы 110°)
Синтетикалық былғарыға арналған қолданбалар
- Қысқа мерзімді пайдалану:
- Жылдам сәнді сөмкелер (PU былғары жеңіл және арзан)
- Бір рет қолданылатын дисплей шпондары (ПВХ былғары бағасы <$5/м²)
- Байланыссыз қолданбалар:
- Жүк көтермейтін жиһаз бөлшектері (мысалы, тартпаның алдыңғы жағы) VI. Құны мен қызмет ету мерзімін салыстыру
1. Силикон былғары: шикізат құны --- $15-25/м² (силикон майының тазалығы > 99%)
Процесс энергиясын тұтыну -- төмен (тез қатаю, сумен жуу қажет емес)
Қызмет көрсету мерзімі -- > 15 жыл (сыртқы ауа райының жылдамдатылған ауа-райы расталған)
Техникалық қызмет көрсету құны -- Спиртпен тікелей сүрту (зақым келтірмейді)
2. Силикон былғары: Шикізат құны --- $8-12/м²
Процесс энергиясын тұтыну -- Жоғары (ылғалды өңдеу желісі 2000 кВт/сағ/10 000 метрді тұтынады)
Қызмет мерзімі -- > 3-5 жыл (гидролиз және ұнтақтау)
Техникалық қызмет көрсету құны -- Арнайы тазалаушыларды қажет етеді
ТШО (жалпы иелену құны): 10 жылдық цикл ішінде силикон былғары PU былғарыдан 40%-ға арзан (алмастыру және тазалау шығындарын қоса алғанда). VII. Болашақ жаңарту бағыттары
- Силикон былғары:
- Наносиланды модификациялау → Лотос жапырағы тәрізді супергидрофобтылық (байланыс бұрышы > 160°)
- Emb
Жіберу уақыты: 30 шілде 2025 ж
