Videi draudzīgs silikons salīdzinājumā ar poliuretāna hermētiķi. Kurš ir zaļāks?

Vairumam lietojumprogrammuVidei draudzīgs silikona hermētiķisir zaļāka izvēle. Silikona vides priekšrocības izriet no tā smilšu izcelsmes un izcilās izturības. Poliuretāna atkarība no naftas rada lielāku ietekmi uz vidi. Abi materiāli ieņem ievērojamas daļas būvniecības tirgū, padarot šo atšķirību par izšķirošu ilgtspējīgai būvniecībai.

Abu hermētiķu globālais tirgus ir ievērojams un, domājams, pieaugs, kas uzsver to plašo pielietojumu.

Videi draudzīga silikona hermētiķa izvēle bieži vien samazina ilgtermiņa ietekmi uz vidi.

Dzīves cikla 1. posms: Izejvielas un ražošana

 

Hermētiķa ceļojums uz vidi sākas ar tā izejvielām. Šo materiālu izcelsme rada pirmo būtisko atšķirību starp silikonu un poliuretānu. Viens nāk no Zemes visizplatītākajiem elementiem, bet otrs ir atkarīgs no ierobežotiem fosilā kurināmā resursiem.

Silikons: no bagātīgām smiltīm

Silikona hermētiķiir ievērojamas vides priekšrocības izejvielu posmā. To galvenais pamatelements ir silīcijs — elements, kas iegūts no silīcija dioksīda, kas ir vienkārši smiltis. Planētai ir plaši un bagātīgi smilšu krājumi.

Ražošanas process pārveido šo izejvielu par izturīgu hermētiķi.

· Vispirms ražotāji krāsnī karsē silīcija smiltis ar ogli, lai iegūtu silīcija metālu.

· Pēc tam šis silīcija metāls reaģē ar metilhlorīdu, veidojot hlorsilānus.

· Visbeidzot, process, ko sauc par hidrolīzi, pārvērš šos hlorosilānus galīgajos siloksāna polimēros, kas veido silikona hermētiķa pamatu.

Šis process ir energoietilpīgs. Tomēr tā atkarība no bagātīgiem nefosilā kurināmā resursiem dod silikonam stabilu sākumu kā videi draudzīgākam materiālam.

Poliuretāns: no jēlnaftas

Poliuretāna hermētiķi tiek ražoti pavisam citādi. Tie ir sintētiski polimēri, kas pilnībā iegūti no jēlnaftas, kas ir neatjaunojams resurss. Poliuretāna ražošana balstās uz diviem galvenajiem ķīmiskajiem komponentiem: polioliem un izocianātiem. Abi ir naftas ķīmijas rūpniecības produkti.

Viss poliuretāna dzīves cikls ir saistīts ar fosilā kurināmā ieguvi, rafinēšanu un pārstrādi. Šī atkarība rada lielāku ietekmi uz vidi salīdzinājumā ar materiāliem uz smilšu bāzes.

Jēlnaftas ieguve un rafinēšana rada labi dokumentētus vides riskus, tostarp dzīvotņu traucējumus un siltumnīcefekta gāzu emisijas. Šī atkarība no ierobežotiem resursiem padara poliuretāna izcelsmi mazāk ilgtspējīgu nekā silikona izcelsmi. Izvēle starp šiem materiāliem ražošanas līmenī ir izvēle starp pārpilnību un trūkumu.

Dzīves cikla 2. posms: uzklāšana un sacietēšana: ietekme uz veselību un gaisa kvalitāti

Hermētiķa ietekme sniedzas tālāk par tā izejvielām, ietekmējot arī gaisa kvalitāti un to lietotāju veselību. Uzklāšanas un sacietēšanas laikā hermētiķi izdala gaisā ķīmiskas vielas. Šo emisiju veids un daudzums rada būtisku atšķirību starp silikonu un poliuretānu.

Silikona zemā GOS priekšrocība

Silikona hermētiķi parasti piedāvā ievērojamas priekšrocības attiecībā uz iekštelpu un āra gaisa kvalitāti. Ražotāji daudzus mūsdienu silikonus formulē tā, lai tajos būtu ļoti zems gaistošo organisko savienojumu (GOS) līmenis. Šie savienojumi var kaitēt cilvēku veselībai un veicināt smoga veidošanos. Regulējošās iestādes, piemēram, Dienvidkrasta gaisa kvalitātes pārvaldības rajons (SCAQMD), nosaka stingrus standartus šīm emisijām saskaņā ar tādiem noteikumiem kā 1168. noteikums.

Daudzi augstas kvalitātes silikona produkti viegli atbilst šiem standartiem. Piemēram, hermētiķiem, kas atbilst LEED v4.1 standartiem, GOS saturs bieži vien ir mazāks par 50 gramiem litrā (g/L). Dažiem specializētiemsilikona hermētiķisasniegt pat līmeni zem 30 g/l. Izvēloties 100% zema GOS satura silikona hermētiķi, tiek samazināta kaitīgo ķīmisko vielu izdalīšanās, radot drošāku vidi gan lietotājiem, gan ēkas iemītniekiem.

Poliuretāna izocianāta un GOS riski

Poliuretāna hermētiķi lietošanas laikā rada nopietnākas veselības problēmas. To ķīmiskais sastāvs ietver izocianātus, kas ir spēcīgi elpceļu un ādas sensibilizatori. Veselības organizācijas, piemēram, NIOSH un OSHA, ir identificējušas nopietnus riskus, kas saistīti ar šiem savienojumiem.

Izocianāti ir viens no galvenajiem aroda astmas cēloņiem visā pasaulē. Saskare ar tiem var izraisīt smagu acu, ādas un elpceļu kairinājumu.

Izocianāta iedarbības radītie veselības riski ir labi dokumentēti:

· Ieelpošana var izraisīt elpošanas problēmas, sliktu dūšu un šķidruma uzkrāšanos plaušās.

· Saskare ar ādu var izraisīt kontaktdermatītu.

·Atkārtota iedarbība var izraisīt sensibilizāciju, kad pat minimāls kontakts izraisa smagu alerģisku reakciju, piemēram, astmas lēkmi.

Lai gan daži poliuretāna hermētiķi ir izstrādāti ar zemāku GOS saturu, izocianātu klātbūtne joprojām ir būtisks veselības un drošības jautājums. Šis risks padara atbilstošu ventilāciju un individuālos aizsardzības līdzekļus (IAL) absolūti nepieciešamus lietošanas laikā, radot apdraudējuma slāni, kas parasti nav saistīts ar silikona hermētiķiem ar zemu GOS saturu.

Kāpēc videi draudzīgs silikona hermētiķis bieži vien ir izturīgāks

Izturība ir ilgtspējības stūrakmens. Hermētiķis, kas kalpo ilgāk, prasa retāku nomaiņu, tādējādi taupot resursus un laika gaitā samazinot atkritumus. Šajā kritiskajā dzīves cikla posmā silikona raksturīgās īpašības dod tam nepārprotamas priekšrocības.

Silikons: izturīgs pret UV starojumu un ekstremāliem laikapstākļiem

Silikona hermētiķiem ir izcila izturība pret vides faktoriem, īpaši UV starojumu un ekstremālām temperatūrām. Šī izturība rodas no to stabilā silīcija-skābekļa ķīmiskā pamata. Materiāla struktūru saules gaisma viegli nesabojā.

· Ilgs kalpošanas laiks: Augstākās kvalitātes neitrāli sacietējoši silikoni var kalpot 20 gadus vai ilgāk āra apstākļos, ievērojami samazinot remonta un nomaiņas biežumu.

·Temperatūras stabilitāte: Standarta silikona gumija efektīvi darbojas plašā temperatūras diapazonā, bieži vien no -60°C līdz +230°C (no -76°F līdz +446°F). Tā saglabā elastību stindzinošā aukstumā un stabilitāti lielā karstumā.

·Pierādīta veiktspēja: Zinātniskie pētījumi apstiprina silikona izturību. Pēc 1000 stundu ilgas UV-A iedarbības silikona gumija saglabā savas mehāniskās īpašības daudz labāk nekā daudzi citi polimēri.

Šī stabilā veiktspēja nodrošinaVidei draudzīgs silikona hermētiķisuzticama izvēle ilgtermiņa laikapstākļu aizsardzībai, sākot no ēku fasādēm līdz logu blīvējumiem. Tā spēja izturēt gadu desmitiem saules un laikapstākļu ietekmi nostiprina tā pozīciju kā videi draudzīgākam materiālam.

Poliuretāns: izturīgs, bet neaizsargāts pret sauli

Poliuretāna hermētiķi ir pazīstami ar savu iespaidīgo plīsuma izturību un nodilumizturību. Tie rada ļoti spēcīgu un izturīgu saiti. Tomēr šī izturība ir saistīta ar ievērojamu neaizsargātību pret sauli. Organiskās ķīmiskās saites poliuretānā ir jutīgas pret UV starojuma degradāciju.

Saules gaismas iedarbība ierosina ķīmisku procesu, kas sašķeļ uretāna saites. Šī degradācija laika gaitā rada nevēlamas sekas, piemēram, dzeltēšanu, krītošanos un virsmas plaisu veidošanos.

Lai cīnītos pret šo raksturīgo vājumu, ražotājiem ir jāstiprina poliuretāna hermētiķi ar īpašām piedevām.

·Formulā ir iejaukti UV stabilizatori un absorbētāji.

· Šīs piedevas palīdz aizsargāt polimēru no saules gaismas.

·Bez tiem hermētiķa kalpošanas laiks ārpus telpām būtu ievērojami īsāks.

Lai gan šīs piedevas uzlabo veiktspēju, tās izceļ būtisku trūkumu. Nepieciešamība pēc UV izturības, nevis tās dabiskas piešķiršanas, nostāda poliuretānu neizdevīgā stāvoklī salīdzinājumā ar silikonu lielākajā daļā saules gaismas iedarbībai pakļauto pielietojumu.

Dzīves cikla 3. posms: Veiktspēja un ilgmūžība

Hermētiķa patiesās vides izmaksas parādās tā kalpošanas laikā. Produkts, kas priekšlaicīgi sabojājas, rada vairāk atkritumu un patērē vairāk resursu nomaiņai. Tāpēc ilgmūžība ir kritisks ilgtspējības rādītājs.

Mazāka nomaiņas apjoma ieguvums videi

Mazāks nomaiņu skaits tieši nozīmē mazāku ietekmi uz vidi.Videi draudzīgs silikona hermētiķisizceļas šajā jomā. Augstas kvalitātes silikona hermētiķi var kalpot 20 gadus vai ilgāk pat skarbos apstākļos. Šī izcilā izturība samazina noņemšanas un atkārtotas uzklāšanas ciklu. Katra novērstā nomaiņa nozīmē, ka mazāk veco hermētiķu nonāk poligonā un mazāk izejvielu un enerģijas tiek patērēts jaunu produktu ražošanai.

Šī ilgtermiņa domāšana atbilst ilgtspējīgas apkopes praksei. Investīcijas izturīgos materiālos jau no paša sākuma novērš dārgus un resursietilpīgus avārijas remontdarbus vēlāk.

Par katru dolāru, kas iztērēts augstākās kvalitātes hermētiķim un profesionālai uzstādīšanai, īpašnieki nākamo desmit gadu laikā var ietaupīt aptuveni 4–6 USD potenciālajās remonta izmaksās.

Ilgmūžīga hermētiķa izvēle ir ieguldījums gan finansiālā, gan vides veselībā. Tas samazina ilgtermiņa ekspluatācijas izdevumus un ietaupa vērtīgus resursus.

Kad nepieciešama poliuretāna izturība

Lai gan silikons piedāvā izcilu izturību pret laikapstākļiem, poliuretāns nodrošina nepārspējamu izturību specifiskiem, prasīgiem pielietojumiem. Tā augstā plīsuma izturība un nodilumizturība padara to par ideālu izvēli horizontālām šuvēm ar lielu satiksmes intensitāti. Šādos gadījumos poliuretāna izturība kļūst par tā galveno vides priekšrocību.

Poliuretāna hermētiķi ir izstrādāti vietām, kas pakļautas pastāvīgai fiziskai slodzei:

· Izplešanās un kontroles šuves betona grīdās

· Noliktavu un rūpnīcu grīdas segums

· Autostāvvietas un piebraucamie ceļi

Izmantojot mazāk izturīgu hermētiķi šajās vietās ar lielu noslodzi, tas ātri sabojātos, bieži nomainītu detaļas un radītu lielākus atkritumus. Šajos konkrētajos pielietojumos poliuretāna spēja izturēt nodilumu un iespiedumus nodrošina ilgu kalpošanas laiku, padarot to par ilgtspējīgāku variantu, ja galvenā prasība ir mehāniskā izturība.

Dzīves cikla 4. posms: Apstrāde pēc ekspluatācijas laika beigām

Hermētiķa dzīves cikla pēdējais posms ir tā utilizācija. Ne silikons, ne poliuretāns nav bioloģiski noārdāmi, tāpēc to uzvedība poligonā ir kritisks vides apsvērums. To ķīmiskā stabilitāte un pārstrādes potenciāls rada dažādus dzīves cikla beigu scenārijus.

Silikons poligonā

Silikona hermētiķi ir ķīmiski inerti. Šī stabilitāte nozīmē, ka tie nesadalās kaitīgās vielās un neizskalo toksīnus augsnē un gruntsūdeņos. Tomēr šī pati stabilitāte padara tos ārkārtīgi noturīgus vidē. Silikona polimēru sadalīšanās poligonā var ilgt no 50 līdz 500 gadiem, veicinot ilgtermiņa atkritumu uzkrāšanos.

Lai gan silikona atkritumi ir noturīgi, to inertā daba padara tos relatīvi nekaitīgus poligonā salīdzinājumā ar citām plastmasām.

Pēcpatērētāju silikona pārstrāde ir sarežģīta, taču tā uzņem apgriezienus. Jauni risinājumi piedāvā ceļu uz aprites ekonomiku:

·Specializēti uzņēmumi un daži ražotāji sāk vākt pēcpatērētāju silikona izstrādājumus.

·Progresīvas robotizētas šķirošanas sistēmas, piemēram, tāda, kas atrodas Vācijā, tagad var identificēt un atdalīt silikona kasetnes no jauktiem plastmasas atkritumiem.

·Inovācijas ķīmiskās uztveršanas un demontāžas koncepcijās tādiem produktiem kā izolācijas stikls ir vērstas uz silikona atgūšanu atkārtotai izmantošanai vai pārstrādei.

Poliuretāns poligonā

Poliuretāns tā kalpošanas laika beigās rada ievērojamāku vides risku. Izturīgie, savstarpēji saistītie polimēru tīkli, kas piešķir tam izturību, arī apgrūtina tā pārstrādi ar parastajiem līdzekļiem. Tā kā poliuretāns lēnām sadalās poligonā, tas var izdalīt toksiskas ķīmiskas vielas. Pētījumi liecina, ka šīs noārdīšanās rezultātā var izdalīties bīstami prekursori, tostarp kancerogēns 2,4-diaminotoluols.

Pārstrādes grūtības bieži noved pie pārstrādes zemākā līmenī, kur materiāls zaudē kvalitāti un vērtību. Tomēr pētnieki aktīvi izstrādā progresīvas pārstrādes metodes, lai risinātu šo problēmu.

·Ķīmiskā pārstrāde: Tādi procesi kā acidolīze var sadalīt poliuretānu tā sākotnējos monomēros, ļaujot tos pārstrādāt jaunos, augstas kvalitātes materiālos.

·Termoķīmiskā pārstrāde: Pirolīze izmanto siltumu bezskābekļa vidē, lai pārvērstu poliuretāna atkritumus noderīgās gāzēs, šķidrumos un cietās vielās.

Šīs inovatīvās metodes ir daudzsološas, lai pārveidotu poliuretānu no lineāra “izmanto un utilizē” produkta par aprites produktu.

Lielākajai daļai izplatītu projektu videi draudzīgs silikona hermētiķis ir zaļāka izvēle. Tā smilšu bāzes izcelsme, zemā GOS emisija un izcilais kalpošanas laiks samazina tā ietekmi uz vidi. Silikona ilgmūžība tieši samazina ilgtermiņa atkritumus un resursu patēriņu, kas ir galvenais faktors tā videi draudzīgajā sertifikācijā. Izmantojot videi draudzīgu silikona hermētiķi ar zemu GOS saturu, projekti arī palīdz iegūt kredītpunktus saskaņā ar galvenajiem zaļās būvniecības sertifikātiem.

·LEED

·BREEAM

· Zaļie globusi

Lai samazinātu ietekmi uz vidi vispārējā blīvēšanas procesā, izvēlieties 100 % zema gaistošo organisko savienojumu satura materiālu.silikona hermētiķisno vadošajiem ražotājiem, piemēram, Dow, Sika vai Wacker

Bieži uzdotie jautājumi

Kurš hermētiķis ir videi draudzīgāks?

Silikonsparasti ir videi draudzīgāka izvēle. Tās priekšrocības ietver smilšu izcelsmes materiālu, zemu GOS emisiju un izcilu izturību. Šis ilgais kalpošanas laiks samazina atkritumu daudzumu un nepieciešamību pēc nomaiņas, tādējādi samazinot kopējo ietekmi uz vidi salīdzinājumā ar uz naftas bāzes ražotu poliuretānu.

Vai poliuretāns kādreiz ir bijusi zaļāka izvēle?

Jā, īpašiem lietojumiem ar lielu cilvēku plūsmu. Poliuretāna nepārspējamā izturība ir ideāli piemērota noliktavu grīdām vai piebraucamajiem ceļiem. Tā izturība šajos apstākļos novērš biežus remontdarbus, padarot to par ilgtspējīgāku izvēli vietās, kur nepieciešama ārkārtēja nodilumizturība.

 

Vai GOS ir vienīgās veselības problēmas, kas saistītas ar hermētiķiem?

Nē, citas ķīmiskās vielas rada riskus. Poliuretāna hermētiķi satur izocianātus, kas ir zināmi elpceļu sensibilizatori. Šie savienojumi lietošanas laikā rada ievērojamus draudus veselībai, kādi nav vairumam silikona produktu ar zemu GOS saturu, padarot silikonu par drošāku izvēli lietotājiem.

Vai es varu pārstrādāt vecas hermētiķa caurules?

Lietotu hermētiķu pārstrādes iespējas joprojām tiek attīstītas. Dažas specializētas iekārtas un ražotāji sāk pieņemt pēclietošanas silikonu. Lietotājiem vienmēr jākonsultējas ar vietējo atkritumu apsaimniekošanas iestādi, lai uzzinātu par jaunākajām utilizācijas vadlīnijām savā reģionā.