Aínda que tanto o coiro de silicona como o coiro sintético entran na categoría de coiro artificial, difiren fundamentalmente na súa base química, respecto polo medio ambiente, durabilidade e propiedades funcionais. A continuación compáranse sistematicamente desde a perspectiva da composición do material, as características do proceso e os escenarios de aplicación:
I. Natureza do material e diferenzas na estrutura química
Compoñentes principais: polímero de siloxano inorgánico (esqueleto Si-O-Si), polímero orgánico (cadeas CON de PU/cadeas C-Cl de PVC)
Método de reticulación: curado por adición catalizado por platino (sen subprodutos), evaporación de solventes/reacción de isocianato (contén residuos de COV)
Estabilidade molecular: Extremadamente resistente ás inclemencias meteorolóxicas (enerxía de enlace Si-O > 460 kJ/mol), mentres que o PU é susceptible á hidrólise (enerxía de enlace éster < 360 kJ/mol)
Diferenzas químicas: a estrutura inorgánica da silicona confire unha estabilidade excepcional, mentres que as cadeas orgánicas de PU/PVC son susceptibles á corrosión ambiental. II. Diferenzas clave nos procesos de produción
1. Proceso do núcleo de coiro de silicona
A [Mestura de aceite de silicona + recheo] --> B [Inxección de catalizador de platino] --> C [Revestimento de soporte de papel antiadherente]
C --> D [Curado a alta temperatura (120-150 °C)] --> E [Laminación do tecido base (tecido de punto/tecido non tecido)]
E --> F [Tratamento de gravado/mateado superficial]
Proceso sen solventes: sen liberación de moléculas pequenas durante o proceso de curado (COV ≈ 0)
Método de laminación do tecido base: Unión por puntos de adhesivo termofusible (non impregnación de PU), preservando a transpirabilidade do tecido base
2. Deficiencias dos procesos tradicionais de coiro sintético
- Coiro PU: Impregnación húmida en DMF → Estrutura microporosa pero con disolvente residual (require lavado con auga, consumo de 200 toneladas/10 000 metros)
- Coiro de PVC: Migración de plastificantes (liberación anual do 3 ao 5 %, o que provoca fraxilidade)
III. Comparación de parámetros de rendemento (datos medidos)
1. Coiro de silicona: Resistencia ao amareleamento --- ΔE < 1,0 (QUV 1000 horas)
Resistencia á hidrólise: Sen rachaduras a 100 °C durante 720 horas (ASTM D4704)
Resistencia á chama: UL94 V-0 (tempo de autoextinción < 3 segundos)
Emisións de COV: < 5 μg/m³ (ISO 16000-6)
Flexibilidade a baixas temperaturas: Pódese dobrar a 60 °C (sen rachar)
2. Coiro sintético de PU: Resistencia ao amarelecemento: ΔE > 8,0 (200 horas)
Resistencia á hidrólise: Rachaduras a 70 °C durante 96 horas (ASTM D2097)
Resistencia á chama: UL94 HB (combustión lenta)
Emisións de COV: > 300 μg/m³ (Contén DMF/tolueno)
Flexibilidade a baixas temperaturas: fráxil a -20 °C
3. Coiro sintético de PVC: Resistencia ao amareleamento: ΔE > 15,0 (100 horas)
Resistencia á hidrólise: Non aplicable (Non relevante para as probas)
Resistencia á chama: UL94 V-2 (ignición por goteo)
Emisións de COV: >> 500 μg/m³ (incluíndo DOP)
Flexibilidade a baixas temperaturas: Cura a 10 °C
IV. Características ambientais e de seguridade
1. Coiro de silicona:
Biocompatibilidade: certificación de grao médico ISO 10993 (estándar de implantes)
Reciclabilidade: aceite de silicona recuperado mediante craqueo térmico (taxa de recuperación >85 %)
Substancias tóxicas: libre de metais pesados/libre de halóxenos
2. Coiro sintético
Biocompatibilidade: risco de irritación da pel (contén isocianatos libres)
Reciclabilidade: Eliminación en vertedoiros (sen degradación en 500 anos)
Substancias tóxicas: o PVC contén estabilizador de sal de chumbo, o PU contén DMF
Rendemento da economía circular: o coiro de silicona pódese separar fisicamente do tecido base ata a capa de silicona para a súa regranulación. O coiro de PU/PVC só se pode degradar e reciclar debido á reticulación química. V. Escenarios de aplicación
Vantaxes do coiro de silicona
- Asistencia sanitaria:
- Colchóns antibacterianos (taxa de inhibición de MRSA >99,9 %, conforme á norma JIS L1902)
- Cubertas antiestáticas para mesas cirúrxicas (resistividade superficial 10⁶-10⁹ Ω)
- Vehículos de novas enerxías:
- Asentos resistentes ás inclemencias meteorolóxicas (temperatura de funcionamento de -40 °C a 180 °C)
- Interiores con baixo contido de COV (cumpre coa norma Volkswagen PV3938)
- Equipamento para exteriores:
- Asientos de barco resistentes aos raios UV (QUV 3000 horas ΔE <2)
- Carpas autolimpables (ángulo de contacto coa auga de 110°)
Aplicacións de coiro sintético
- Uso a curto prazo:
- Bolsos de moda rápida (o coiro PU é lixeiro e de baixo custo)
- Chapas de exposición desbotables (prezo de coiro de PVC <5 $/m²)
- Aplicacións sen contacto:
- Pezas de mobles non portantes (por exemplo, frontes de caixóns) VI. Comparación de custos e vida útil
1. Coiro de silicona: custo da materia prima: 15-25 $/m² (pureza do aceite de silicona > 99 %)
Consumo de enerxía do proceso: baixo (curado rápido, non se require lavado con auga)
Vida útil -- > 15 anos (verificación por intemperie acelerada en exteriores)
Custo de mantemento: limpeza directa con alcohol (sen danos)
2. Coiro de silicona: custo da materia prima: 8-12 $/m²
Consumo de enerxía do proceso: alto (a liña de procesamento húmido consome 2000 kWh/10 000 metros)
Vida útil -- > 3-5 anos (hidrólise e pulverización)
Custo de mantemento: require produtos de limpeza especializados
TCO (custo total de propiedade): o coiro de silicona custa un 40 % menos que o coiro de PU nun ciclo de 10 anos (incluíndo os custos de substitución e limpeza). VII. Direccións de actualización futuras
- Coiro de silicona:
- Modificación do nanosilano → Superhidrofobicidade semellante á folla de loto (ángulo de contacto > 160°)
- Emb
Data de publicación: 30 de xullo de 2025
