Por que os tubos de silicone são tão caros? Suas vantagens e diferenciais em comparação com outros materiais

Devido ao seu alto preço, o tubo de silicone frequentemente faz as pessoas se perguntarem: por que um tubo aparentemente simples pode ser tão caro? De fato, por trás do alto preço dos tubos de silicone, há um efeito abrangente de muitos fatores, desde as características da matéria-prima até a complexidade do processo de produção e, por fim, os requisitos de testes de certificação. Ao mesmo tempo, ocupa uma posição importante nos setores alimentício, médico, industrial e outros, com seu excelente desempenho. Este artigo analisará em detalhes por que os tubos de silicone são mais caros do que outros materiais, bem como suas vantagens específicas.

Primeiro, por que o tubo de silicone é caro devido ao material

O silicone é um polímero elastômero especial, e o material em si é muito mais caro de produzir do que a borracha ou o plástico comuns.

1. Estrutura química única do gel de sílica

A sílica gel é a principal estrutura da cadeia da ligação sílica-oxigênio (Si-O-Si), essa estrutura química confere à sílica gel muitas propriedades distintas:

• Estabilidade em alta temperatura: pode ser usado em faixas de temperaturas extremas de -60°C a +200°C.
• Resistência química: Forte resistência a ácidos, álcalis, óleo e outras substâncias químicas.
• Proteção ambiental e não tóxico: o material de silicone não contém plastificantes, metais pesados ​​e outros ingredientes nocivos, podendo entrar em contato direto com alimentos e com o corpo humano.

2. O custo de produção do material de silicone é alto

A produção de gel de sílica requer sílica de alta pureza (SiO₂) como matéria-prima, que é preparada por reação química de várias etapas:

• Refino de sílica: extração de sílica e preparação de intermediários importantes, como metilclorossilano.
• Polimerização: A estrutura de sílica é formada por um processo complexo de hidrólise e polimerização, que requer diversas refinações para remover impurezas.
• Custo aditivo: para melhorar as propriedades do gel de sílica (como cor, flexibilidade), é necessário adicionar catalisadores ou enchimentos de alta qualidade, aumentando ainda mais o custo do material.

Em contraste, o processo de produção de plásticos comuns (como PVC, PE) e borracha é mais simples e o custo da matéria-prima é menor. Portanto, o preço das matérias-primas de silicone costuma ser várias vezes maior do que o de plásticos e borracha comuns.

Em segundo lugar, a complexidade do processo de produção: maiores requisitos de precisão e estabilidade

A tecnologia de produção de tubos de silicone é extremamente exigente, especialmente para aplicações de alta precisão em grau alimentício, grau médico e industrial.

1. Processo de extrusão de precisão

A produção de tubos de silicone é baseada principalmente no processo de extrusão, e cada etapa requer um controle técnico extremamente alto:

• Equipamento de extrusão de alta precisão: usado para garantir que o diâmetro interno, o diâmetro externo e a espessura da parede do tubo de silicone estejam dentro de uma faixa de tolerância muito pequena.
• Controle de uniformidade: garante que todo o corpo do tubo esteja livre de pontos fracos e possa manter um desempenho consistente sob alta pressão e temperaturas extremas.
• Lisura da parede interna: Para tubos de silicone usados ​​para transportar fluidos (como medicamentos líquidos ou alimentos), a parede interna deve ser lisa e livre de partículas para reduzir a contaminação e a resistência ao líquido.

2. Vulcanização em alta temperatura

O tubo de silicone precisa ser moldado por vulcanização em alta temperatura, um processo que inclui um processo complexo de várias etapas:

• Processo de vulcanização de platina: Comparada com a vulcanização tradicional com enxofre, a vulcanização com catalisador de platina é mais ecológica e segura, além de conferir ao tubo de silicone maior pureza e flexibilidade, mas o catalisador é caro.
• Vulcanização múltipla e pós-tratamento: alguns tubos de silicone de alta qualidade exigem vulcanização múltipla para melhorar ainda mais sua estabilidade de desempenho e aumentar significativamente o tempo e o custo de produção.

3. Inspeção de qualidade e taxa de sucata

• Inspeção de alta precisão: vários testes são necessários durante o processo de produção (como precisão dimensional, resistência à pressão, estanqueidade ao ar, etc.) para garantir que cada tubo de silicone atenda ao padrão.
• Alta taxa de rejeição: como o material de silicone é sensível ao ambiente de produção, algumas pequenas impurezas ou flutuações de temperatura resultarão em produtos não qualificados, aumentando assim o custo de produção.

Em contraste, o processo de produção de tubos comuns de borracha e plástico é relativamente simples, a taxa de desperdício é baixa e o custo de produção é naturalmente menor.

Comparação com outros materiais

A vantagem do tubo de silicone no desempenho abrangente determina que seu custo seja maior do que o dos tubos de borracha comuns e de plástico.

Terceiro, os requisitos de certificação e teste são rigorosos

Os tubos de silicone são utilizados principalmente nas áreas alimentícia, médica e industrial de alta tecnologia, por isso devem passar por uma série de certificações e testes rigorosos. O custo da certificação eleva diretamente o preço.

1. Certificação de grau alimentício

Os tubos de silicone precisam atender aos padrões internacionais de segurança alimentar, como FDA (Food and Drug Administration dos EUA) ou LFGB (Padrão Alemão de Segurança Alimentar):

• Teste de alta temperatura: para garantir que nenhuma substância nociva seja liberada em um ambiente de alta temperatura a longo prazo.
• Teste de migração química: verifique se os materiais de silicone não migram produtos químicos nocivos para alimentos ou líquidos.
• Não tóxico e proteção ambiental: certifique-se de que o material não contém bisfenol A (BPA), plastificante e outros ingredientes potencialmente perigosos.

2. Certificação de grau médico

Os tubos de silicone de grau médico estão sujeitos a uma série de testes de biocompatibilidade (por exemplo, ISO 10993):

• Teste de citotoxicidade: Verifique se o material não é tóxico ao entrar em contato com tecido humano.
• Teste de alergia: Para garantir que o material não desencadeie uma reação alérgica.
• Adaptabilidade de esterilização: O tubo de silicone deve suportar vapor de alta temperatura e alta pressão, óxido de etileno e outros métodos de esterilização sem deformação ou degradação.

3. Padrões de aplicação industrial

Os tubos industriais de silicone precisam atender a requisitos específicos da indústria, como:

• Tolerância a alta pressão: É necessário passar no teste de jateamento para garantir que não quebre sob condições de serviço de alta pressão.
• Alto isolamento: tubos de silicone de grau eletrônico devem atender aos requisitos de alta resistência e baixa constante dielétrica para aplicações de isolamento.

4. Certificação ambiental

• RoHS: Em conformidade com a "Diretiva de Restrição de Substâncias Perigosas" da UE para garantir que o material de silicone não contenha chumbo, cádmio e outros metais pesados.
• REACH: Por meio do registro, avaliação e certificação química da UE, para garantir a segurança a longo prazo.

Em contraste, tubos comuns de plástico e borracha geralmente não precisam passar por uma certificação tão rigorosa.

Quatro, as vantagens do tubo de silicone: Por que vale a pena?

Embora caros, os tubos de silicone são insubstituíveis em muitas áreas devido ao seu excelente desempenho. A seguir, suas principais vantagens em relação a outros materiais:

1. Estabilidade de desempenho

• Resistência a altas e baixas temperaturas: os tubos de silicone mantêm a flexibilidade e a integridade estrutural em ambientes de temperaturas extremas, enquanto os plásticos e a borracha são propensos ao envelhecimento ou à fragilidade.
• Resistência à corrosão química: A resistência do gel de sílica a ácidos fracos, bases fracas e solventes é muito melhor do que a da borracha e do plástico.

2. Segurança

• Não tóxico e sem sabor: o silicone não contém ingredientes nocivos, como plastificantes e bisfenol A, enquanto alguns plásticos (como o PVC) podem liberar gases tóxicos em altas temperaturas.
• Compatibilidade com alimentos e medicamentos: O silicone é o material escolhido para aplicações alimentícias e médicas, onde a borracha comum não oferece essa segurança.

3. Vida longa

O tubo de silicone tem excelente resistência ao envelhecimento e não é facilmente degradado pela luz solar, umidade ou alta temperatura, por isso tem vida útil mais longa e melhor custo-benefício do que tubos comuns de borracha e plástico.

Análise abrangente: A lógica do alto preço dos tubos de silicone

Da seleção do material ao processo de produção, passando pela certificação e testes finais, o tubo de silicone incorpora altos padrões e alto conteúdo técnico. A combinação desses fatores torna seu preço significativamente superior ao dos tubos comuns.

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• Uma variedade de ambientes de produção: com 100.000 oficinas de purificação, 300.000 oficinas de qualidade alimentar e oficinas comuns, para atender às diferentes necessidades dos clientes.
• Tecnologia avançada: O processo de vulcanização de platina é usado para produzir tubos de silicone de alta precisão.
• Ampla aplicação: Os produtos são amplamente utilizados em áreas médicas, alimentícias, eletrônicas e outras com altos requisitos de desempenho.
• Garantia de segurança: pode passar nos testes de classificação USP Classe VI, FDA, LFGB, RoSH, REACH, VOC, retardante de chamas e biocompatibilidade.

Conclusão

O alto preço dos tubos de silicone se deve ao alto custo de diversos processos, desde a matéria-prima até os processos de produção e, por fim, os testes de certificação. Comparados aos tubos comuns de borracha e plástico, os tubos de silicone apresentam vantagens de desempenho insubstituíveis, especialmente nas áreas alimentícia, médica e industrial de alta tecnologia. Apesar do alto preço inicial, a longa vida útil e o alto desempenho dos tubos de silicone os tornam mais econômicos em diversas aplicações. Por isso, os tubos de silicone são amplamente utilizados em cenários com altos requisitos de segurança e desempenho, tornando-se a primeira escolha do setor.

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