سیلیکونها مواد رایجی هستند که به دلیل دامنه دمای عملیاتی گسترده، در تولیداتی با دمای عملیاتی بالا، مورد استفاده قرار می گیرند. پلاستیک، در مقابل سیلیکون، مقاومت کمتری در برابر دماهای بسیار بالا و بسیار پایین دارد. مواد سیلیکونی به دلیل استحکام و دوام آنها در محیط های ساینده که شامل ضربه های سنگین، دماهای شدید و عوامل محیطی است، گزینه مناسبتری خواهند بود. مقاومت سیلیکون در برابر دماهای شدید و مقاومت در برابر پاره شدن، آن را به یک ماده عالی برای استفاده در محیط های صنعتی تبدیل میکند. علاوه بر این، مواد سیلیکونی در برابر عوامل محیطی آسیب رسان مقاوم است و آن را برای کاربردهای مختلف در هر آب و هوایی در صنایع تجاری و مسکونی ایدهآل کرده است.
سیلیکون مورد تایید FDA برای کاربردهای خدمات غذایی در دسترس هستند و جایگزین امنتری برای پلاستیک به شمار میروند. هر چند از تولید وسایل روزمره گرفته تا صنایع پزشکی، خودروسازی و الکترونیک، حضور این دو ماده به وضوح دیده میشود. با این حال، تفاوتهای بنیادین میان پلاستیک و سیلیکون از نظر ترکیب شیمیایی، دوام، مقاومت حرارتی و تاثیرات زیستمحیطی باعث شده انتخاب میان آنها همواره مورد توجه باشد. در ادامه از این مقاله بهصورت علمی و کاربردی، تفاوت پلاستیک و سیلیکون را بررسی میکنیم و در نهایت کدام یک گزینهای بهتر برای استفاده در صنایع و زندگی روزمره است.
خرید مواد اولیه شیمیایی با بهترین قیمت و به صورت عمده در ویراتیس: با شمارههای 02188107725 و 02188107454 تماس بگیرید.
مقایسه ساختار فیزیکی و شیمیایی پلاستیک و سیلیکون
تفاوت اصلی میان پلاستیک و سیلیکون در ترکیب شیمیایی این دو ماده و منشا به وجود آمدن آنها است. پلاستیک مادهای آلی با پایه نفتی است، درحالیکه سیلیکون مادهای معدنی با ساختاری مقاومتر و پایدارتر به شمار میآید. تحمل حرارت و مواد شیمیایی، از مهمترین تفاوتهای این دو ماده است. در جدول زیر مقایسه کاملی از ساختار فیزیکی و شیمیایی پلاستیک و سیلیکون آورده شده است:
| ویژگی | پلاستیک (Plastic) | سیلیکون (Silicone) |
|---|---|---|
| منشا ماده | مشتقات نفت خام و گاز طبیعی – منشا آلی | سیلیس شن و ماسه – منشا معدنی |
| ساختار شیمیایی | زنجیرههای بلند کربن و هیدروژن (پلیمر آلی) | زنجیرههای متناوب سیلیکون و اکسیژن (Si–O–Si) با گروههای جانبی آلی |
| نوع پیوندها | پیوندهای کووالانسی بین اتمهای کربن و هیدروژن | پیوندهای کووالانسی قوی بین سیلیکون و اکسیژن |
| ماهیت شیمیایی | آلی (بر پایه کربن) | شبهمعدنی (ترکیب آلی-معدنی) |
| پایداری حرارتی | کم – معمولا تا 100°C | بسیار بالا – تا 230°C و گاهی 300°C |
| پایداری شیمیایی | بسته به نوع پلاستیک متفاوت است | بسیار پایدار در برابر اسیدها، بازها و اکسیداسیون |
| مقاومت در برابر UV | ضعیف؛ در معرض نور خورشید تخریب میشود | بسیار مقاوم؛ تجزیهناپذیر در برابر UV |
| انعطافپذیری | در برخی انواع محدود (مثل PVC نرم) | بسیار انعطافپذیر و الاستیک |
| رسانایی حرارتی و الکتریکی | عایق حرارتی و الکتریکی | عایق حرارتی و الکتریکی، حتی در دماهای بالا |
| چگالی و وزن | سبکتر | کمی سنگینتر از پلاستیک |
| تجزیه زیستی | بسیار ضعیف، قرنها در طبیعت باقی میماند | غیرقابلتجزیه اما پایدار و غیرسمی |
| سمیت شیمیایی | ممکن است شامل افزودنیهای سمی (مثل BPA یا فتالاتها) باشد | فاقد مواد سمی، بیاثر برای بدن انسان |
| کاربردهای اصلی | بستهبندی، بطری، لوازم خانگی، قطعات خودرو | تجهیزات پزشکی، قالبهای حرارتی، درزگیرها، لوازم آشپزی |
چرا محصولات سیلیکونی بهتر از پلاستیک هستند؟
محصولات سیلیکونی بهدلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربهفرد خود، در بسیاری از کاربردها عملکردی برتر نسبت به پلاستیک دارند. سیلیکون میتواند در بازه دمایی بسیار گستردهای از حدود 75- تا 260+ درجه سانتیگراد مقاومت کند، در حالیکه پلاستیکهایی مانند PVC در دمای حدود 160 تا 210 درجه سانتیگراد ذوب میشوند. این ویژگی باعث شده سیلیکون در صنایع مختلف، برای تولید واشرهای مقاوم در برابر حرارت، درزگیرها و قطعات صنعتی بهطور گسترده مورد استفاده قرار گیرد. ورقهای الاستومر سیلیکونی حتی زمانی که در معرض دماهای بسیار بالا یا پایین قرار میگیرند، بدون آسیب باقی مانده و ظاهر و خواص اولیه خود را حفظ میکنند. اما پلاستیک در شرایط مشابه، در دمای بالا تمایل به ذوب شدن و در دمای پایین تمایل به شکننده شدن دارد. به همین دلیل، پلاستیکها در برابر تغییرات شدید دما دوام کمتری دارند و استفاده از آنها در شرایط متغیر، همیشه مطمئن نیست.
علاوه بر این، سیلیکون از انعطافپذیری بالایی برخوردار است و تحت فشار، کشش یا تغییرات دمایی، بدون ترک خوردن یا شکستگی عمل میکند. این ویژگی موجب شده سیلیکون انتخابی بادوامتر، ایمنتر و کارآمدتر نسبت به پلاستیک باشد. از نظر پایداری شیمیایی نیز سیلیکون نسبت به بسیاری از پلاستیکها برتری دارد. این ماده در برابر روغنها، حلالها، اسیدهای ضعیف و اشعه فرابنفش (UV) مقاوم است و در گذر زمان دچار تخریب یا شکنندگی نمیشود. در حالیکه بسیاری از پلاستیکها با قرارگیری طولانی در معرض نور خورشید، حرارت یا مواد شیمیایی، ساختار خود را از دست داده و ترد یا شکننده میشوند. سیلیکون مقاومت شیمیایی بسیار بالایی در برابر موادی مانند اسید استیک، گاز آمونیاک و سولفات سدیم دارد. به همین دلیل در صنایع شیمیایی و فرآیندهای تولیدی حساس که تماس مستقیم با مواد خورنده وجود دارد، عملکردی مطمئن و ماندگار از خود نشان میدهد.
خصوصیات پلاستیک
- محدوده دمایی محدود: پلاستیکها در دماهای بالا بهراحتی نرم یا ذوب میشوند و در دماهای پایین شکننده میشوند.
- انتقال مواد شیمیایی در دمای بالا: حرارت بالا ممکن است باعث آزاد شدن ترکیبات شیمیایی یا مواد سمی از پلاستیک به مواد غذایی شود.
- سبکی و انعطافپذیری: پلاستیکها سبک و اغلب قابل انعطاف هستند، اما مقاومت کمتری نسبت به فشار و کشش طولانیمدت دارند.
- پایداری شیمیایی محدود: برخی پلاستیکها در برابر اسیدها، بازها و حلالهای قوی مقاوم نیستند و ممکن است تخریب شوند.
- عدم زیستتخریبپذیری: پلاستیکها در طبیعت تجزیه نمیشوند و در صورت عدم بازیافت موجب آلودگی محیط زیست میشوند.
- قابلیت بازیافت: پلاستیکها قابل بازیافت هستند و فرآیند بازیافت آنها سادهتر و کمهزینهتر از بسیاری از مواد دیگر است.
- حساسیت به نور و حرارت: در تماس طولانی با نور خورشید یا حرارت، پلاستیکها ممکن است تغییر رنگ، شکنندگی یا کاهش دوام داشته باشند.
- عایق حرارتی و الکتریکی: پلاستیکها رسانای ضعیف گرما و برق هستند و به همین دلیل در صنایع الکترونیک و عایقکاری کاربرد دارند.
خصوصیات سیلیکون
- محدوده دمایی گسترده: سیلیکون میتواند در بازه دمایی بسیار وسیع بدون تغییر شکل یا از دست دادن خاصیت الاستیکی خود عمل کند.
- انعطافپذیری بالا: سیلیکون بسیار الاستیک است و تحت فشار یا کشش طولانیمدت، بدون ترک خوردن یا شکستن، شکل خود را حفظ میکند.
- پایداری شیمیایی عالی: در برابر روغنها، حلالها، اسیدهای ضعیف و مواد خورنده مقاوم است و در اثر تماس طولانیمدت تخریب نمیشود.
- مقاومت در برابر اشعه UV و نور خورشید: سیلیکون تحت تابش مستقیم آفتاب یا اشعه فرابنفش، در محیطهای مرطوب و ازن دچار تخریب، تغییر رنگ یا شکنندگی نمیشود.
- عایق حرارتی و الکتریکی: سیلیکون رسانای ضعیف برق و حرارت است و بهعنوان عایق در صنایع الکترونیکی و تجهیزات حرارتی استفاده میشود.
- دوام و طول عمر بالا: سیلیکون نسبت به پلاستیک و بسیاری از مواد دیگر، مقاومت بیشتری در برابر سایش، تغییرات دما و فشار دارد.
- غیرسمی و ایمن برای بدن: سیلیکونهای گرید غذایی و پزشکی غیرسمی، ضد آلرژی و بیخطر برای تماس با پوست و مواد غذایی هستند.
- قابلیت بازیافت خاص: هرچند سیلیکون زیستتخریبپذیر نیست، اما میتوان آن را با روشهای صنعتی ویژه بازیافت و به ترکیبات نفتی یا روغن تبدیل کرد.
مواد سیلیکونی به دلیل خصوصیاتی که دارند در صنایع مختلفی کاربرد داشته و همچنان در حال افزایش کارآیی نیز میباشند. در صنعت لاستیک سازی از ترکیب کائوچو با ساختار شیمیایی هیدروکربن و اکسیژن، و زنجیره پلیمری سیلیکون، محصول سیلیکون رابر بدست میآید. سیلیکون رابر کائوچو مصنوعی است و به عنوان مواد اولیه تولید لاستیک در ساخت تایر خودرو نقش کلیدی دارد.
برای آشنایی بیشتر با کائوچو سیلیکونی، مقاله سیلیکون رابر چیست را در ویراتیس مطالعه کنید.
سیلیکون برای استفاده در صنایع غذایی گزینه مناسب تری است یا پلاستیک؟
سیلیکون تحمل دمایی بسیار بالایی دارد و به همین دلیل در تولید و نگهداری مواد غذایی، حتی در دماهای بالا، قابل استفاده است. این ماده هیچگونه مواد شیمیایی مضر را به غذا منتقل نمیکند و به همین دلیل برای تماس مستقیم با مواد غذایی ایمن است. سیلیکونهای تجاری در دو درجه ممتاز و FDA تولید میشوند، که امکان استفاده در طیف گستردهای از کاربردها و محیطها را فراهم میکند.
سیلیکون مورد تایید FDA بهطور ویژه برای صنایع غذایی و پزشکی بیخطر است و هنگام گرم شدن، هیچ محصول جانبی مضر یا ترکیب شیمیایی خطرناکی را به ماده مورد نظر منتقل نمیکند. تحقیقات نشان دادهاند که استفاده از ظروف سیلیکونی برای غذا یا نوشیدنیها هیچ خطری ندارد و این ماده با مواد غذایی واکنش نمیدهد و بخار خطرناکی تولید نمیکند.
این ماده بهطور کلی بسیار پایدار است و میتواند در دمای بسیار بالا و پایین مقاومت کند، بدون آنکه آسیب ببیند یا مواد سمی آزاد کند. در مقابل، مطالعات نشان دادهاند که برخی ترکیبات موجود در پلاستیک، بهویژه هنگام قرارگیری در معرض حرارت، میتوانند به سرعت به مواد غذایی نفوذ کنند و آنها را آلوده کنند. سیلیکون مورد تایید FDA قادر است دمای بالای 500 درجه فارنهایت را بدون تغییر در خواص اصلی خود تحمل کند، و همین ویژگی آن را به انتخابی ایمن و بادوام برای کاربردهای مختلف تبدیل میکند.
سوالات پرتکرار در تفاوت پلاستیک و سیلیکون
سوالات پرتکرار زیر در مورد تفاوت پلاستیک و سیلیکون و مقایسه انواع این دو محصول میباشند. این سوالات همراه با پاسخهای کوتاه میتوانند به شما در شناخت بهتر این محصولات و مواد اولیه شیمیایی کمک نمایند. در صورت نیاز به راهنماییهای بیشتر و مشاوره تخصصی میتوانید با کارشناسان ما در ویراتیس در ارتباط باشید.
آیا سیلیکون نوعی پلاستیک است؟
خیر، سیلیکون با پلاستیک متفاوت است. سیلیکون مادهای شبهمعدنی با زنجیرههای سیلیکون و اکسیژن است، در حالیکه پلاستیکها عمدتا پلیمرهای آلی بر پایه کربن هستند.
چه تفاوتهای زیستمحیطی میان پلاستیک و سیلیکون وجود دارد؟
هیچکدام زیستتخریبپذیر نیستند، اما پلاستیک آسانتر بازیافت میشود، در حالی که بازیافت سیلیکون نیاز به روشهای صنعتی ویژه دارد.
سیلیکون برای بدن انسان بیضرر است؟
بله، سیلیکونهای گرید پزشکی و غذایی غیرسمی و ضد آلرژی برای بدن انسانها هستند.
تفاوت پلاستیک و سیلیکون در چیست؟
سیلیکون نسبت به پلاستیک مقاومت حرارتی و شیمیایی بالاتری دارد، انعطافپذیرتر است، مواد سمی به غذا منتقل نمیکند و دوام بیشتری دارد، در حالی که پلاستیک محدودیت دمایی دارد و ممکن است در دماهای بالا یا پایین شکننده یا آلودهکننده شود.
کدام بهتر است: پلاستیک یا سیلیکون؟
از نظر سلامتی و دوام، سیلیکون بهتر است؛ اما از نظر هزینه و حجم تولید، پلاستیک مقرونبهصرفهتر است. اما بسته به نیاز، در اغلب موارد سیلیکون گزینه بهتری است، زیرا در برابر دما، فشار و مواد شیمیایی مقاومت بیشتری دارد و طول عمر بیشتری نسبت به پلاستیک دارد.
آیا پلاستیک ممکن است در دماهای بالا یا پایین خاصیت خود را از دست دهد؟
بله، پلاستیکها در دمای بالا ذوب و در دمای پایین شکننده میشوند و ممکن است ترکیبات شیمیایی آزاد کنند.
تمامی سیلیکونها گرید غذایی یا پزشکی هستند؟ تفاوتشان چیست؟
خیر، سیلیکونها در گریدهای مختلف تولید میشوند. گرید FDA و پزشکی برای تماس با غذا و پوست ایمن هستند، در حالی که سیلیکون صنعتی ممکن است برای این موارد مناسب نباشد.
آیا سیلیکون را میتوان مانند پلاستیک بازیافت کرد؟
خیر، بازیافت سیلیکون پیچیدهتر است و معمولا به فرآیند صنعتی نیاز دارد تا همچون پلاستیک به ترکیبات نفتی یا روغنی تبدیل شود.
آیا سیلیکون سرطان زا است؟
خیر، سیلیکون گرید غذایی و پزشکی که برای ظروف، ابزار آشپزی و تجهیزات پزشکی استفاده میشود، سرطانزا نیست و ایمن است. این نوع سیلیکون تحت استانداردهای FDA و سایر نهادهای معتبر تولید میشود و هیچ ترکیب شیمیایی مضر یا سرطانزا به غذا یا بدن منتقل نمیکند.
