Welcher Art von Material ist EVA?
EVA ist Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Material , es ist ein nicht toxisches, geschmacksneutrales Thermoplast. EVA-Material weist ausgezeichnete Elastizität, Flexibilität, Transparenz, Isolierung, Kaltbiegsamkeit, Wetterfestigkeit, Chemikalienbeständigkeit auf und wird in der Draht- und Kabelmaterialherstellung, in Filmen und anderen Formgegenständen sowie Gemischen, im Automobilbau, Klebstoffen, Beschichtungen usw. eingesetzt.
1. Zusammensetzung und Struktur des EVA-Materials
Copolymer: Ethylene steht für Ethylen; Vinylacetat steht für Vinylacetat; Copolymer steht für Copolymer; Ethylen und Vinylacetat sind die beiden Monomere von EVA. Die chemische Strukturformel von EVA ist im folgenden Bild dargestellt:
EVA-Material ist die vierte Kategorie von Ethylen-Copolymern nach Hochdichte-Polyethylen, Niedrigdichte-Polyethylen und Niederdruck-Niedrigdichte-Polyethylen. Im Vergleich zu Polyethylen wird durch die Einführung der polaren Funktionsgruppe Esterbindung in die Seitenkette des EVA-Materials die Kristallinität von EVA verringert, und die Schlagfestigkeit und Wetterbeständigkeit werden erheblich verbessert.
2. Herstellungsverfahren von EVA-Material
Im Jahr 1938 beantragte das britische ICI-Unternehmen den entsprechenden Patentantrag für das EVA-Copolymer, und 1960 erreichte das US-amerikanische DuPont-Unternehmen die Massenproduktion von EVA. Derzeit gibt es vier Verfahren zur Herstellung von EVA-Materialien: Hochdruck-Bulk-Polymerisation, Schwebstoffpolymerisation, Emulsionopolymerisation und Lösungspolymerisation.
Unter ihnen ist die Hochdruck-Massenvulkanisation die Hauptmethode für die Produktion von EVA-Materialien. Ihr ungefährer Prozess ist: In einem Umfeld von 1000 bis 2000 Standardatmosphären und einer Temperatur von etwa 100°C wird Ethan-Gas in einen Reaktor mit flüssigem Essigsäureethylester gegeben. Der Essigsäureethylester kann sowohl als Reaktionskörper dienen, als auch eine Lösungsumgebung für die Reaktion bereitstellen. Dieser Prozess verwendet normalerweise ein kontinuierliches Flussreaktionsgerät, so dass der nicht reagierende Essigsäureethylester recycelt werden kann. Mit dieser Verfahrensmethode kann eine Jahresproduktion von über 100.000 Tonnen erreicht werden. Das Reaktionsgerät für EVA-Materialien gleicht stark dem von Niedrigdichte-Polyethylen (LDPE), wie im folgenden Diagramm dargestellt:
3. Klassifikation und Anwendung von EVA-Materialien
Die Eigenschaften von EVA-Materialien, die durch verschiedene Polymerisationsmethoden erhalten werden, unterscheiden sich stark. Der grundlegende Grund dafür ist, dass verschiedene Polymerisationsmethoden den Gehalt an Essigsäureethylester in EVA-Materialien beeinflussen. Je nach Menge des Essigsäureethylester-Gehalts wird das EVA-Material in EVA-Harz, EVA-Elastomer und EVA-Emulsion unterteilt.
Wenn der Essigsäureethylester-Gehalt zwischen 5 % und 40 % liegt, wird das dabei hergestellte EVA-Material als EVA-Harz bezeichnet, das hauptsächlich als Landwirtschaftsfolie, Schaumstoff und Schmelzkleber verwendet wird. Häufige EVA-Folien sind wie folgt dargestellt:
Wenn der Essigsäureethylester-Gehalt im EVA-Material zwischen 40 % und 70 % liegt, wird dieses EVA-Material als EVA-Kautschuk bezeichnet, und der Anstieg des Estergroupen-Gehalts verleiht dem EVA-Material eine hohe Elastizität. In diesem Fall ist das EVA-Material fast amorph, die Glasübergangstemperatur ist sehr niedrig, und es kann als Modifizierer für PVC verwendet werden, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:
Wenn das durch Emulsionspolymerisation hergestellte EVA-Material verwendet wird, kann der Vinylacetat-Anteil bis zu 70 % bis 95 % betragen, und in diesem Fall wird das EVA-Material als EVA-Emulsion bezeichnet. Die EVA-Emulsion wird hauptsächlich in der Beschichtungsindustrie, wie Klebstoffe und leitende Lacke, eingesetzt. Im Folgenden finden Sie eine typische EVA-Emulsion:
4. Mängel und Modifizierung des EVA-Materials
Obwohl EVA-Materialien viele ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen, ist EVA äußerst brennbar und kann giftige Gase abgeben. Um das Problem der brennbaren EVA-Materialien zu lösen und die Sicherheit der EVA-Materialien zu gewährleisten, ist die effektivste Methode, Flammschutzmittel hinzuzufügen.
Früher häufig verwendete Flammschutzmittel waren halogenierte Flammschutzmittel. Das Wirkprinzip ist, dass das Flammschutzmittel bei Erhitzung Wasserstoffhalogenide abspaltet und die durch den Abbau des eva-Materials entstehenden freien Radikale verbraucht, wodurch die Ketteaktion des eva-Materials unterbrochen wird. Außerdem sind Wasserstoffhalogenide feuerfest und dicht, so dass sie leicht eine "schützende Schicht" auf der Oberfläche des eva-Materials bilden, die den Kontaktbereich zwischen eva-Material und Sauerstoff verringern und somit eine gewisse flammschutzende Wirkung erzielen.
Allerdings verursacht Wasserstoffhalogenid immer noch sekundäre Verschmutzung, und Forscher verwenden allmählich Metallhydroxide, anorganische Nanopartikel und expandierende Flammschutzmittel als Flammschutzmaterialien für eva-Materialien.
