Obwohl sowohl Silikonleder als auch Kunstleder unter die Kategorie der künstlichen Leder fallen, unterscheiden sie sich grundlegend in ihrer chemischen Zusammensetzung, Umweltverträglichkeit, Haltbarkeit und ihren funktionellen Eigenschaften. Im Folgenden werden sie systematisch hinsichtlich Materialzusammensetzung, Verarbeitungseigenschaften und Anwendungsbereichen verglichen:
I. Unterschiede in der Materialbeschaffenheit und der chemischen Struktur
Hauptbestandteile: Anorganisches Siloxanpolymer (Si-O-Si-Hauptkette), organisches Polymer (CON-Ketten von PU/C-Cl-Ketten von PVC)
Vernetzungsverfahren: Platin-katalysierte Additionshärtung (nebenproduktfrei), Lösungsmittelverdampfung/Isocyanatreaktion (enthält VOC-Rückstände)
Molekulare Stabilität: Extrem witterungsbeständig (Si-O-Bindungsenergie > 460 kJ/mol), während PU anfällig für Hydrolyse ist (Esterbindungsenergie < 360 kJ/mol).
Chemische Unterschiede: Das anorganische Grundgerüst von Silikon verleiht ihm außergewöhnliche Stabilität, während die organischen Ketten von PU/PVC anfällig für Korrosion durch Umwelteinflüsse sind. II. Wesentliche Unterschiede in den Produktionsprozessen
1. Silikonlederkern-Verfahren
A [Mischung von Silikonöl und Füllstoff] --> B [Einspritzung von Platinkatalysator] --> C [Beschichtung des Trennpapierträgers]
C --> D [Hochtemperaturhärtung (120-150°C)] --> E [Basisgewebelaminierung (Strickgewebe/Vliesstoff)]
E --> F [Oberflächenprägung/Mattierung]
Lösungsmittelfreies Verfahren: Keine Freisetzung von niedermolekularen Verbindungen während des Aushärtungsprozesses (VOC ≈ 0)
Laminierungsverfahren für das Basisgewebe: Heißklebepunktverklebung (keine PU-Imprägnierung), Erhalt der Atmungsaktivität des Basisgewebes
2. Mängel traditioneller Verfahren zur Herstellung von Kunstleder
- PU-Leder: DMF-Nassimprägnierung → Mikroporöse Struktur, jedoch Restlösungsmittel (erfordert Wasserwäsche, Verbrauch 200 Tonnen/10.000 Meter)
- PVC-Leder: Migration von Weichmachern (3-5 % Freisetzung jährlich, was zu Versprödung führt)
III. Vergleich der Leistungsparameter (Messdaten)
1. Silikonleder: Vergilbungsbeständigkeit --- ΔE < 1,0 (QUV 1000 Stunden)
Hydrolysebeständigkeit: Keine Rissbildung bei 100 °C über 720 Stunden (ASTM D4704)
Flammschutzklasse: UL94 V-0 (Selbstverlöschende Zeit < 3 Sekunden)
VOC-Emissionen: < 5 μg/m³ (ISO 16000-6)
Flexibilität bei niedrigen Temperaturen: Biegsam bei 60°C (keine Rissbildung)
2. PU-Kunstleder: Vergilbungsbeständigkeit: ΔE > 8,0 (200 Stunden)
Hydrolysebeständigkeit: Rissbildung bei 70°C über 96 Stunden (ASTM D2097)
Flammschutzklasse: UL94 HB (langsam brennend)
VOC-Emissionen: > 300 μg/m³ (Enthält DMF/Toluol)
Flexibilität bei niedrigen Temperaturen: Spröde bei -20 °C
3. PVC-Kunstleder: Vergilbungsbeständigkeit: ΔE > 15,0 (100 Stunden)
Hydrolysebeständigkeit: Nicht anwendbar (Für die Prüfung nicht relevant)
Flammschutzklasse: UL94 V-2 (Tropfzündung)
VOC-Emissionen: >> 500 μg/m³ (einschließlich DOP)
Flexibilität bei niedrigen Temperaturen: Härtet bei 10 °C aus
IV. Umwelt- und Sicherheitsmerkmale
1. Silikonleder:
Biokompatibilität: ISO 10993-zertifiziert (Implantatstandard)
Recyclingfähigkeit: Silikonöl wird durch thermisches Cracken zurückgewonnen (Rückgewinnungsrate >85 %)
Giftstoffe: Schwermetallfrei/halogenfrei
2. Kunstleder
Biokompatibilität: Hautreizungsrisiko (enthält freie Isocyanate)
Recyclingfähigkeit: Deponierung (keine Zersetzung innerhalb von 500 Jahren)
Giftige Substanzen: PVC enthält Bleisalzstabilisator, PU enthält DMF
Leistung im Bereich der Kreislaufwirtschaft: Silikonleder kann zur Regranulierung physikalisch vom Trägermaterial bis zur Silikonschicht abgelöst werden. PU/PVC-Leder kann aufgrund chemischer Vernetzung nur minderwertig recycelt werden. V. Anwendungsszenarien
Vorteile von Silikonleder
- Gesundheitspflege:
- Antibakterielle Matratzen (MRSA-Hemmrate >99,9 %, entspricht JIS L1902)
- Antistatische OP-Tischbezüge (Oberflächenwiderstand 10⁶-10⁹ Ω)
- Fahrzeuge mit neuer Energie:
- Witterungsbeständige Sitze (Betriebstemperaturbereich: -40 °C bis 180 °C)
- Innenraum mit niedrigem VOC-Gehalt (erfüllt die Volkswagen-Norm PV3938)
- Outdoor-Ausrüstung:
- UV-beständige Bootsitze (QUV 3000-Stunden ΔE <2)
- Selbstreinigende Zelte (Wasserkontaktwinkel 110°)
Anwendungen von Kunstleder
- Kurzfristige Nutzung:
- Fast-Fashion-Taschen (PU-Leder ist leicht und preiswert)
- Einweg-Displayfurniere (PVC-Lederpreis <5 $/m²)
- Berührungslose Anwendungen:
- Nicht tragende Möbelteile (z. B. Schubladenfronten) VI. Kosten- und Lebensdauervergleich
1. Silikonleder: Rohmaterialkosten --- 15-25 $/m² (Silikonölreinheit > 99 %)
Prozessenergieverbrauch – Niedrig (Schnelle Aushärtung, kein Wasserwaschen erforderlich)
Nutzungsdauer -- > 15 Jahre (Beschleunigte Bewitterung im Außenbereich geprüft)
Wartungskosten – Direktes Abwischen mit Alkohol (Keine Beschädigung)
2. Silikonleder: Rohmaterialkosten --- 8-12 $/m²
Prozessenergieverbrauch – Hoch (Die Nassaufbereitungsanlage verbraucht 2000 kWh/10.000 Meter)
Nutzungsdauer -- > 3-5 Jahre (Hydrolyse und Pulverisierung)
Wartungskosten – Erfordert Spezialreiniger
Gesamtbetriebskosten (TCO): Silikonleder ist über einen Zeitraum von 10 Jahren 40 % günstiger als PU-Leder (einschließlich Ersatz- und Reinigungskosten). VII. Zukünftige Modernisierungsmöglichkeiten
- Silikonleder:
- Nanosilan-Modifizierung → Lotusblattartige Superhydrophobie (Kontaktwinkel > 160°)
- Emb
Veröffentlichungsdatum: 30. Juli 2025
