Embora o couro de silicone e o couro sintético se enquadrem na categoria de couro artificial, eles diferem fundamentalmente em sua base química, respeito ao meio ambiente, durabilidade e propriedades funcionais. A seguir, apresentamos uma comparação sistemática entre eles, considerando a composição do material, as características do processo de fabricação e os cenários de aplicação:
I. Natureza do Material e Diferenças na Estrutura Química
Componentes principais: Polímero inorgânico de siloxano (estrutura principal Si-O-Si), polímero orgânico (cadeias CON de PU/cadeias C-Cl de PVC)
Método de reticulação: cura por adição catalisada por platina (sem subprodutos), evaporação do solvente/reação com isocianato (contém resíduos de COVs)
Estabilidade molecular: Extremamente resistente às intempéries (energia da ligação Si-O > 460 kJ/mol), enquanto o PU é suscetível à hidrólise (energia da ligação éster < 360 kJ/mol).
Diferenças Químicas: A estrutura inorgânica do silicone confere uma estabilidade excepcional, enquanto as cadeias orgânicas do PU/PVC são suscetíveis à corrosão ambiental. II. Principais Diferenças nos Processos de Produção
1. Processo de fabricação do núcleo de couro de silicone
A [Mistura de óleo de silicone + carga] --> B [Injeção de catalisador de platina] --> C [Revestimento de suporte de papel antiaderente]
C --> D [Cura em alta temperatura (120-150°C)] --> E [Laminação do tecido base (tecido de malha/tecido não tecido)]
E --> F [Tratamento de relevo/fosqueamento da superfície]
Processo sem solventes: Sem liberação de moléculas pequenas durante o processo de cura (VOC ≈ 0)
Método de laminação do tecido base: colagem pontual com adesivo termofusível (não impregnação com PU), preservando a respirabilidade do tecido base.
2. Deficiências dos processos tradicionais de couro sintético
- Couro PU: Impregnação úmida com DMF → Estrutura microporosa, mas com solvente residual (requer lavagem com água, consumindo 200 toneladas/10.000 metros)
- Couro PVC: Migração de plastificante (liberação anual de 3 a 5%, levando à fragilidade)
III. Comparação dos parâmetros de desempenho (dados medidos)
1. Couro de silicone: Resistência ao amarelamento --- ΔE < 1,0 (QUV 1000 horas)
Resistência à hidrólise: Sem fissuras a 100°C durante 720 horas (ASTM D4704)
Retardância à chama: UL94 V-0 (Tempo de autoextinção < 3 segundos)
Emissões de COVs: < 5 μg/m³ (ISO 16000-6)
Flexibilidade em baixas temperaturas: Dobrável a 60°C (sem rachaduras)
2. Couro sintético PU: Resistência ao amarelamento: ΔE > 8,0 (200 horas)
Resistência à hidrólise: Rachaduras a 70°C durante 96 horas (ASTM D2097)
Retardante de chama: UL94 HB (Queima lenta)
Emissões de COVs: > 300 μg/m³ (Contém DMF/Tolueno)
Flexibilidade em baixas temperaturas: Frágil a -20°C
3. Couro sintético de PVC: Resistência ao amarelamento: ΔE > 15,0 (100 horas)
Resistência à hidrólise: Não aplicável (Não relevante para o teste)
Retardante de chama: UL94 V-2 (Ignição por gotejamento)
Emissões de COVs: >> 500 μg/m³ (incluindo DOP)
Flexibilidade em baixas temperaturas: cura a 10°C
IV. Características ambientais e de segurança
1. Couro de silicone:
Biocompatibilidade: Certificação ISO 10993 de grau médico (padrão para implantes)
Reciclabilidade: Óleo de silicone recuperado por meio de craqueamento térmico (taxa de recuperação >85%)
Substâncias tóxicas: Livre de metais pesados/livre de halogênios
2. Couro sintético
Biocompatibilidade: Risco de irritação cutânea (contém isocianatos livres)
Reciclabilidade: Descarte em aterro sanitário (sem degradação em 500 anos)
Substâncias tóxicas: O PVC contém estabilizador de sal de chumbo, o PU contém DMF.
Desempenho da Economia Circular: O couro de silicone pode ser fisicamente removido, desde o tecido base até a camada de silicone, para regranulação. O couro de PU/PVC só pode ser reciclado devido à reticulação química. V. Cenários de Aplicação
Vantagens do couro de silicone
- Assistência médica:
- Colchões antibacterianos (taxa de inibição de MRSA >99,9%, em conformidade com a norma JIS L1902)
- Capas antiestáticas para mesas cirúrgicas (resistividade superficial de 10⁶ a 10⁹ Ω)
- Veículos de Nova Energia:
- Assentos resistentes às intempéries (temperatura de operação de -40°C a 180°C)
- Interiores com baixo teor de COVs (atende ao padrão Volkswagen PV3938)
- Equipamento para atividades ao ar livre:
- Assentos de barco resistentes aos raios UV (QUV 3000 horas ΔE <2)
- Tendas autolimpantes (ângulo de contato com a água de 110°)
Aplicações do couro sintético
- Uso a curto prazo:
- Bolsas de moda rápida (o couro PU é leve e de baixo custo)
- Revestimentos descartáveis para vitrines (preço do couro PVC <$5/m²)
- Aplicações sem contato:
- Componentes de mobiliário que não suportam carga (ex.: frentes de gaveta) VI. Comparação de custos e vida útil
1. Couro de silicone: Custo da matéria-prima --- US$ 15-25/m² (Pureza do óleo de silicone > 99%)
Consumo de energia do processo -- Baixo (cura rápida, sem necessidade de lavagem com água)
Vida útil -- > 15 anos (Teste de intemperismo acelerado em ambiente externo comprovado)
Custo de manutenção -- Limpeza direta com álcool (sem danos)
2. Couro de silicone: Custo da matéria-prima --- US$ 8-12/m²
Consumo de energia do processo -- Alto (A linha de processamento úmido consome 2000 kWh/10.000 metros)
Vida útil -- > 3-5 anos (Hidrólise e Pulverização)
Custo de manutenção -- Requer serviços de limpeza especializados
Custo Total de Propriedade (TCO): O couro de silicone custa 40% menos que o couro PU ao longo de um ciclo de 10 anos (incluindo custos de substituição e limpeza). VII. Direções para Atualizações Futuras
- Couro de silicone:
- Modificação com nanosilano → Super-hidrofobicidade semelhante à da folha de lótus (ângulo de contato > 160°)
- Emb
Data da publicação: 30 de julho de 2025
