1. Uvod
EVA je skraćenica za kopolimer etilen vinil acetata, poliolefinski polimer. Zbog niske temperature topljenja, dobre fluidnosti, polariteta i nehalogenih elemenata, a može biti kompatibilan sa raznim polimerima i mineralnim prahovima, brojnim mehaničkim i fizičkim svojstvima, električnim svojstvima i ravnotežom performansi obrade, a cijena nije visoka, ponuda na tržištu je dovoljna, tako da i kao materijal za izolaciju kablova, može se koristiti i kao punilo, materijal za plašt; može se napraviti u termoplastični materijal, a može se napraviti u termoreaktivni materijal za umrežavanje.
EVA širok spektar upotrebe, sa usporivačima plamena, može se pretvoriti u niskodimnu barijeru bez halogena ili halogenog goriva; odabrati visok sadržaj VA EVA kao osnovnog materijala može se također napraviti materijal otporan na ulje; odaberite indeks topljenja umjerene EVA, dodajte 2 do 3 puta veću količinu punjenja EVA usporivača plamena za performanse procesa ekstruzije i cijenu uravnoteženijeg materijala s barijerom za kisik (punjenje).
U ovom radu, iz strukturnih svojstava EVA, uvođenje njene primene u kablovsku industriju i perspektive razvoja.
2. Strukturna svojstva
Prilikom proizvodnje sinteze, promjenom omjera stepena polimerizacije n/m može se proizvesti sadržaj VA od 5 do 90% EVA; povećanje ukupnog stepena polimerizacije može proizvesti molekularnu težinu od desetina hiljada do stotina hiljada EVA; Sadržaj VA ispod 40%, zbog prisustva djelomične kristalizacije, slabe elastičnosti, poznatije kao EVA plastika; kada je sadržaj VA veći od 40%, elastomer sličan gumi bez kristalizacije, obično je poznat kao EVM guma.
1. 2 Svojstva
Molekularni lanac EVA je linearne zasićene strukture, tako da ima dobru otpornost na toplotno starenje, vremenske uslove i ozon.
Glavni lanac molekule EVA ne sadrži dvostruke veze, benzenski prsten, acil, aminske grupe i druge grupe koje se lako puše pri sagorijevanju, bočni lanci također ne sadrže metil, fenil, cijano i druge grupe koje se lako puše. Osim toga, sama molekula ne sadrži halogene elemente, pa je posebno pogodna za otpornu bazu goriva bez halogena sa niskim dima.
Velika veličina vinil acetatne (VA) grupe u EVA bočnom lancu i njen srednji polaritet znači da ona istovremeno inhibira sklonost vinilne kičme da kristalizuje i dobro se spaja sa mineralnim punilima, što stvara uslove za barijerna goriva visokih performansi. Ovo se posebno odnosi na otporne materijale sa malo dima i bez halogena, jer se moraju dodati usporivači plamena sa više od 50% zapreminskog sadržaja [npr. Al(OH) 3, Mg(OH) 2, itd.] kako bi se ispunili zahtjevi standarda za kablove za otpornost na plamen. EVA sa srednjim do visokim sadržajem VA koristi se kao osnova za proizvodnju goriva koja usporavaju plamen i bez halogena, sa odličnim svojstvima.
Kako je vinil acetatna grupa (VA) bočnog lanca EVA polarna, što je veći sadržaj VA, to je polimer polarniji i bolja je otpornost na ulje. Otpornost na ulje koju zahtijeva industrija kablova uglavnom se odnosi na sposobnost otpornosti na nepolarna ili slabo polarna mineralna ulja. Prema principu slične kompatibilnosti, EVA sa visokim sadržajem VA koristi se kao osnovni materijal za proizvodnju barijere goriva bez dima i bez halogena sa dobrom otpornošću na ulje.
EVA molekule u alfa-olefinu H atoma performanse su aktivnije, u peroksidnim radikalima ili efektu visokoenergetskog elektronskog zračenja je lako preuzeti H reakciju umrežavanja, postati umrežena plastika ili guma, može se napraviti zahtjevnim zahtjevima performansi od specijalnih žičanih i kablovskih materijala.
Dodatak vinil acetatne grupe čini da temperatura taljenja EVA značajno pada, a broj VA kratkih bočnih lanaca može povećati protok EVA. Stoga su njegove ekstruzione performanse mnogo bolje od molekularne strukture sličnog polietilena, postajući poželjan osnovni materijal za poluprovodne zaštitne materijale i halogenske i bezhalogene gorivne barijere.
2 Prednosti proizvoda
2. 1 Izuzetno visoke performanse
Fizička i mehanička svojstva EVA, otpornost na toplinu, otpornost na vremenske uvjete, otpornost na ozon, električna svojstva su vrlo dobra. Odaberite odgovarajući razred, može se napraviti otpornost na toplinu, otpornost na vatru, ali i ulje, specijalni kabelski materijal otporan na otapala.
Termoplastični EVA materijal se uglavnom koristi sa sadržajem VA od 15% do 46%, sa indeksom taljenja od 0,5 do 4 stepena. EVA ima mnogo proizvođača, mnogo brendova, široku paletu opcija, umjerene cijene, adekvatnu ponudu, korisnici samo treba da otvore EVA dio web stranice, brend, performanse, cijena, lokacija isporuke na prvi pogled, možete birati, vrlo zgodno.
EVA je poliolefinski polimer, prema mekoći i upotrebi poređenja performansi, a polietilenski (PE) materijal i meki polivinil hlorid (PVC) materijal za kablove su slični. Ali daljim istraživanjem, naći ćete EVA i gornje dvije vrste materijala u usporedbi s nezamjenjivom superiornošću.
2. 2 odlične performanse obrade
EVA u kabelskoj primjeni je od srednjeg i visokog napona zaštitnog materijala kabela unutar i izvan početka, a kasnije proširena na gorivu barijeru bez halogena. Ove dvije vrste materijala sa stajališta obrade smatraju se „visoko punjenim materijalom“: zaštitni materijal zbog potrebe dodavanja velikog broja provodljive čađe i povećanja njegovog viskoziteta, likvidnost je naglo opala; bez halogena usporivač plamena goriva treba dodati veliki broj bez halogena usporivača plamena, također bez halogena viskoznost materijala naglo povećana, likvidnost je naglo pala. Rješenje je pronaći polimer koji može primiti velike doze punila, ali također ima niski viskozitet taline i dobru fluidnost. Iz tog razloga, EVA je preferirani izbor.
Viskoznost EVA taline s temperaturom obrade ekstruzijom i brzinom smicanja će povećati brzi pad, korisnik treba samo podesiti temperaturu ekstrudera i brzinu zavrtnja, možete napraviti odlične performanse proizvoda od žice i kablova. Veliki broj domaćih i stranih primjena pokazuje da je za visoko punjene materijale bez halogena niskog dima, jer je viskozitet prevelik, indeks taljenja premali, pa se samo upotreba vijka s niskim omjerom kompresije (kompresijski omjer manji od 1. 3) ekstruzija, kako bi se osigurao dobar kvalitet ekstruzije. EVM materijali na bazi gume sa agensima za vulkanizaciju mogu se ekstrudirati i na gumenim ekstruderima i na ekstruderima opće namjene. Naknadni proces vulkanizacije (unakrsnog povezivanja) može se izvesti ili termohemijskim (peroksidnim) umrežavanjem ili umrežavanjem zračenjem akceleratorom elektrona.
2. 3 Lako se modificira i prilagođava
Žice i kablovi su posvuda, od neba do zemlje, od planina do mora. Zahtjevi korisnika žica i kablova također su različiti i čudni, dok je struktura žice i kabela slična, razlike u performansama se uglavnom ogledaju u materijalima za izolaciju i omotač omotača.
Do sada, kako u zemlji tako iu inostranstvu, meki PVC i dalje čini veliku većinu polimernih materijala koji se koriste u industriji kablova. Međutim, sa povećanjem svijesti o zaštiti okoliša i održivom razvoju.
PVC materijali su u velikoj meri ograničeni, naučnici čine sve da pronađu materijale koji su alternativni PVC-u, od kojih je EVA najperspektivniji.
EVA se može mešati sa raznim polimerima, ali i sa raznim mineralnim prahovima i kompatibilnim pomoćnim procesima, mešani proizvodi se mogu napraviti u termoplastičnu plastiku za plastične kablove, ali i u umreženu gumu za gumene kablove. Dizajneri formulacije mogu se bazirati na korisničkim (ili standardnim) zahtjevima, EVA kao osnovnom materijalu, kako bi performanse materijala zadovoljile zahtjeve.
3 EVA opseg primjene
3. 1 Koristi se kao poluprovodni zaštitni materijal za visokonaponske električne kablove
Kao što svi znamo, glavni materijal zaštitnog materijala je provodljiva čađa, u plastičnom ili gumenom osnovnom materijalu dodavanje velikog broja čađe će ozbiljno pogoršati fluidnost zaštitnog materijala i glatkoću nivoa ekstruzije. Da bi se spriječila djelomična pražnjenja u visokonaponskim kablovima, unutrašnji i vanjski štit moraju biti tanki, sjajni, svijetli i ujednačeni. U poređenju s drugim polimerima, EVA to može učiniti lakše. Razlog za to je što je EVA-in proces ekstruzije posebno dobar, dobro teče i nije sklon fenomenu rupture taline. Zaštitni materijal je podijeljen u dvije kategorije: umotan u provodnik izvana koji se naziva unutrašnji štit – sa unutrašnjim ekranskim materijalom; umotan u izolaciju izvana koja se naziva vanjski štit – sa vanjskim materijalom za ekran; materijal unutrašnjeg ekrana je uglavnom termoplastičan Materijal unutrašnjeg ekrana je uglavnom termoplastičan i često se zasniva na EVA sa sadržajem VA od 18% do 28%; vanjski materijal sita je uglavnom umrežen i može se ljuštiti i često je baziran na EVA sa sadržajem VA od 40% do 46%.
3. 2 Termoplastična i umrežena goriva koja usporavaju plamen
Termoplastični poliolefin otporan na vatru se široko koristi u industriji kablova, uglavnom za potrebe brodskih kablova, energetskih kablova i vodova visokog kvaliteta bez halogena ili bez halogena. Njihove dugotrajne radne temperature kreću se od 70 do 90 °C.
Za srednje i visokonaponske kablove za napajanje od 10 kV i više, koji imaju vrlo visoke zahtjeve u pogledu električnih performansi, svojstva usporenja plamena uglavnom nose vanjski omotač. U nekim ekološki zahtjevnim zgradama ili projektima, kablovi moraju imati malo dima, bez halogena, nisku toksičnost ili niske karakteristike dima i halogena, tako da su termoplastični poliolefini otporni na vatru održivo rješenje.
Za neke posebne namjene, vanjski promjer nije velik, otpornost na temperaturu od 105 ~ 150 ℃ između posebnog kabela, više umreženog poliolefinskog materijala koji usporava plamen, njegovo umrežavanje može odabrati proizvođač kabela prema vlastitim proizvodnim uvjetima , i tradicionalna parna pod visokim pritiskom ili visokotemperaturna solna kupka, ali i dostupni elektronski akcelerator sobne temperature zračenje umreženi način. Njegova dugotrajna radna temperatura podijeljena je na 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ tri datoteke, proizvodno postrojenje može biti napravljeno prema različitim zahtjevima korisnika ili standardima, bez halogena ili barijera za gorivo koja sadrži halogen.
Dobro je poznato da su poliolefini nepolarni ili slabo polarni polimeri. Kako su po polarnosti slični mineralnom ulju, poliolefini se uglavnom smatraju manje otpornima na ulje po principu slične kompatibilnosti. Međutim, mnogi standardi kablova u zemlji i inostranstvu takođe propisuju da umreženi otpori moraju takođe imati dobru otpornost na ulja, rastvarače, pa čak i na uljne kaše, kiseline i alkalije. Ovo je izazov za istraživače materijala, sada, bilo u Kini ili u inostranstvu, ovi zahtevni materijali su razvijeni, a osnovni materijal je EVA.
3. 3 Materijal barijere za kiseonik
Upleteni višežilni kablovi imaju mnogo praznina između žila koje je potrebno popuniti kako bi se osigurao zaobljen izgled kabla, ako je punjenje unutar vanjskog omotača napravljeno od barijere za gorivo bez halogena. Ovaj sloj punjenja djeluje kao plamena barijera (kiseonik) kada kabl izgori i stoga je poznat kao „prepreka za kiseonik“ u industriji.
Osnovni zahtjevi za materijal za zaštitu od kisika su: dobra svojstva ekstruzije, dobra otpornost na plamen bez halogena (indeks kisika obično iznad 40) i niska cijena.
Ova kisenička barijera se intenzivno koristi u industriji kablova više od jedne decenije i dovela je do značajnih poboljšanja u otpornosti na vatru kablova. Kiseonička barijera se može koristiti i za vatrootporne kablove bez halogena i za vatrootporne kablove bez halogena (npr. PVC). Velika količina prakse je pokazala da je veća vjerovatnoća da će kablovi sa barijerom za kiseonik proći testove pojedinačnog vertikalnog sagorevanja i snopova.
Sa stajališta formulacije materijala, ovaj materijal s barijerom za kisik je zapravo “ultra-visoko punilo”, jer da bi se zadovoljila niska cijena, potrebno je koristiti visoko punilo, za postizanje visokog indeksa kisika mora se dodati i visok udio (2 do 3 puta) Mg (OH) 2 ili Al (OH) 3, a za ekstrudiranje dobro i mora odabrati EVA kao osnovni materijal.
3. 4 Modificirani PE obložni materijal
Materijali polietilenskog omotača podložni su dva problema: prvo, skloni su lomljenju (tj. ajkule kože) tokom ekstruzije; drugo, skloni su pucanju pod stresom okoline. Najjednostavnije rješenje je dodavanje određene proporcije EVA u formulaciju. koristi se kao modificirani EVA uglavnom koristeći nizak sadržaj VA u klasi, njegov indeks taljenja između 1 i 2 je prikladan.
4. Perspektive razvoja
(1) EVA se široko koristi u industriji kablova, godišnji iznos u postepenom i stalnom rastu. Naročito u posljednjoj deceniji, zbog važnosti zaštite okoliša, otpornost na gorivo bazirana na EVA brzo se razvijala i djelomično je zamijenila trend materijala za kablove na bazi PVC-a. Njegove odlične performanse troškova i odlične performanse procesa ekstruzije teško je zamijeniti bilo koji drugi materijal.
(2) kablovska industrija godišnja potrošnja EVA smole blizu 100.000 tona, izbor sorti EVA smole, VA sadržaj od niskog do visokog će se koristiti, zajedno sa granulacijom kablovskog materijala veličina preduzeća nije velika, širi se u svakom preduzeću svake godine samo u hiljadama tona EVA smole gore-dole, i stoga neće biti ogromna pažnja EVA industrije. Na primjer, najveća količina nezapaljivog osnovnog materijala bez halogena, glavni izbor VA / MI = 28 /2 ~ 3 EVA smole (kao što je američki DuPont EVA 265 #). I ovu specifikaciju razreda EVA do sada nema domaćeg proizvođača za proizvodnju i opskrbu. Da ne spominjemo sadržaj VA veći od 28, i indeks taljenja manji od 3 druge proizvodnje i nabavke EVA smole.
(3) strane kompanije koje proizvode EVA jer nema domaćih konkurenata, a cijena je već dugo visoka, ozbiljno potiskujući entuzijazam u proizvodnji domaćih kablovskih postrojenja. više od 50% VA sadržaja EVM gumenog tipa, dominira strana kompanija, a cijena je slična VA sadržaju marke 2 do 3 puta. Ovako visoke cijene, zauzvrat, utiču i na količinu ove gume tipa EVM, pa industrija kablova poziva domaće proizvođače EVA, da poboljšaju stopu domaće proizvodnje EVA. Veća proizvodnja u industriji bila je velika upotreba EVA smole.
(4) Oslanjajući se na talas zaštite životne sredine u eri globalizacije, EVA se od strane industrije kablova smatra najboljim osnovnim materijalom za ekološki prihvatljivu otpornost na gorivo. Upotreba EVA raste po stopi od 15% godišnje i izgledi su vrlo obećavajući. Količina i stopa rasta zaštitnog materijala i proizvodnje kablova za napajanje srednjeg i visokog napona i stopa rasta, oko 8% do 10% između; Otpornosti na poliolefine brzo rastu, posljednjih godina su ostale na 15% do 20% između, au predvidivih narednih 5 do 10 godina, također mogu zadržati ovu stopu rasta.
Vrijeme objave: Jul-31-2022