Въпреки че както силиконовата кожа, така и синтетичната кожа попадат в категорията изкуствена кожа, те се различават коренно по своята химическа основа, екологичност, издръжливост и функционални свойства. Следното систематично ги сравнява от гледна точка на състава на материала, характеристиките на процеса и сценариите на приложение:
I. Природа на материала и разлики в химическата структура
Основни компоненти: Неорганичен силоксанов полимер (Si-O-Si гръбнак), органичен полимер (CON вериги от PU/C-Cl вериги от PVC)
Метод на омрежване: Платиново-катализирано добавъчно втвърдяване (без странични продукти), реакция на изпаряване на разтворителя/изоцианат (съдържа остатъци от ЛОС)
Молекулярна стабилност: Изключително устойчив на атмосферни влияния (енергия на Si-O връзката > 460 kJ/mol), докато PU е податлив на хидролиза (енергия на естерната връзка < 360 kJ/mol)
Химични разлики: Неорганичната структура на силикона придава изключителна стабилност, докато органичните вериги на PU/PVC са податливи на корозия от околната среда. II. Ключови разлики в производствените процеси
1. Процес на силиконова кожена сърцевина
A [Смесване на силиконово масло + пълнител] --> B [Инжектиране на платинен катализатор] --> C [Покритие с хартиен носител]
C --> D [Втвърдяване при висока температура (120-150°C)] --> E [Ламиниране на основна тъкан (плетена тъкан/нетъкан текстил)]
E --> F [Повърхностно релефно/матиращо третиране]
Процес без разтворители: Няма отделяне на малки молекули по време на процеса на втвърдяване (ЛОС ≈ 0)
Метод на ламиниране на основната тъкан: Точково залепване с горещо лепило (не PU импрегниране), запазване на дишането на основната тъкан
2. Недостатъци на традиционните процеси за обработка на синтетична кожа
- PU кожа: DMF мокро импрегниране → Микропореста структура, но с остатъчен разтворител (изисква измиване с вода, консумация 200 тона/10 000 метра)
- PVC кожа: Миграция на пластификатор (3-5% отделяне годишно, което води до крехкост)
III. Сравнение на параметрите на производителността (измерени данни)
1. Силиконова кожа: Устойчивост на пожълтяване --- ΔE < 1.0 (QUV 1000 часа)
Устойчивост на хидролиза: Без напукване при 100°C в продължение на 720 часа (ASTM D4704)
Огнеустойчивост: UL94 V-0 (Време за самозагасване < 3 секунди)
Емисии на летливи органични съединения: < 5 μg/m³ (ISO 16000-6)
Гъвкавост при ниски температури: Огъва се при 60°C (без напукване)
2. Синтетична кожа от PU: Устойчивост на пожълтяване: ΔE > 8.0 (200 часа)
Устойчивост на хидролиза: Напукване при 70°C за 96 часа (ASTM D2097)
Огнеустойчивост: UL94 HB (бавно горене)
Емисии на летливи органични съединения: > 300 μg/m³ (Съдържа DMF/толуен)
Гъвкавост при ниски температури: Крехкост при -20°C
3. PVC синтетична кожа: Устойчивост на пожълтяване: ΔE > 15.0 (100 часа)
Устойчивост на хидролиза: Не е приложимо (Не е от значение за изпитването)
Огнеустойчивост: UL94 V-2 (капково запалване)
Емисии на летливи органични съединения (ЛОС): >> 500 μg/m³ (включително DOP)
Гъвкавост при ниски температури: Втвърдява се при 10°C
IV. Характеристики, свързани с околната среда и безопасността
1. Силиконова кожа:
Биосъвместимост: Сертифициран медицински клас по ISO 10993 (стандарт за импланти)
Рециклируемост: Силиконово масло, извлечено чрез термичен крекинг (процент на извличане >85%)
Токсични вещества: Без тежки метали/без халогени
2. Синтетична кожа
Биосъвместимост: Риск от дразнене на кожата (съдържа свободни изоцианати)
Рециклируемост: Изхвърляне на сметище (без разграждане в рамките на 500 години)
Токсични вещества: PVC съдържа стабилизатор от оловни соли, PU съдържа DMF
Производителност на кръговата икономика: Силиконовата кожа може физически да бъде отделена от основната тъкан до силиконовия слой за повторно гранулиране. PU/PVC кожата може да бъде по-нискокачествена и рециклирана само поради химическо омрежване. V. Сценарии на приложение
Предимства на силиконовата кожа
- Здравеопазване:
- Антибактериални матраци (степен на инхибиране на MRSA >99,9%, съвместими с JIS L1902)
- Антистатични покривала за хирургически маси (повърхностно съпротивление 10⁶-10⁹ Ω)
- Превозни средства с нова енергия:
- Устойчиви на атмосферни влияния седалки (работна температура от -40°C до 180°C)
- Интериори с ниско съдържание на летливи органични съединения (отговарят на стандарта Volkswagen PV3938)
- Външно оборудване:
- UV-устойчиви седалки за лодки (QUV 3000 часа ΔE <2)
- Самопочистващи се палатки (ъгъл на контакт с водата 110°)
Приложения от синтетична кожа
- Краткосрочна употреба:
- Чанти за бърза мода (изкуствената кожа е лека и евтина)
- Фасети за еднократна употреба (цена на PVC кожа <$5/m²)
- Безконтактни приложения:
- Неносещи части на мебелите (напр. фронтове на чекмеджета) VI. Сравнение на цената и експлоатационния живот
1. Силиконова кожа: Цена на суровината --- $15-25/м² (чистота на силиконовото масло > 99%)
Консумация на енергия за процеса -- ниска (бързо втвърдяване, не е необходимо промиване с вода)
Експлоатационен живот -- > 15 години (проверено за ускорено атмосфероустойчивост на открито)
Разходи за поддръжка -- Директно избърсване с алкохол (без повреди)
2. Силиконова кожа: Цена на суровината --- $8-12/м²
Консумация на енергия за процеса -- Висока (линията за мокра обработка консумира 2000 kWh/10 000 метра)
Срок на експлоатация -- > 3-5 години (хидролиза и пулверизация)
Разходи за поддръжка -- Изисква специализирани почистващи препарати
TCO (Обща цена на притежание): Силиконовата кожа струва с 40% по-малко от PU кожата за 10-годишен цикъл (включително разходите за подмяна и почистване). VII. Бъдещи насоки за надграждане
- Силиконова кожа:
- Модификация на наносилана → Суперхидрофобност, подобна на листа от лотос (ъгъл на контакт > 160°)
- Наб.
Време на публикуване: 30 юли 2025 г.
