Τι είδους υλικό είναι το EVA;
eva είναι υλικό συμπολυμερούς αιθυλενίου-οξικού βινυλίου, είναι ένα μη τοξικό, άγευστο, διαφανές θερμοπλαστικό. Το υλικό eva έχει εξαιρετική ελαστικότητα, ευελιξία, διαφάνεια, μόνωση, εκτροπή χαμηλής θερμοκρασίας, αντοχή στις καιρικές συνθήκες, αντοχή στη χημική διάβρωση, χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή υλικών συρμάτων και καλωδίων, φιλμ και άλλα προϊόντα και μείγματα χύτευσης, εξαρτήματα αυτοκινητοβιομηχανίας, κόλλες, επιστρώσεις και ούτω καθεξής .
1. Σύνθεση και δομή του υλικού eva
Συμπολυμερές: Ethylene σημαίνει Ethylene. Το βινυλοξικό σημαίνει οξικό βινύλιο. Συμπολυμερές σημαίνει συμπολυμερές. Το αιθυλένιο και το οξικό βινύλιο είναι τα δύο μονομερή του eva. Ο τύπος χημικής δομής του eva φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Το υλικό eva είναι η τέταρτη κατηγορία συμπολυμερούς αιθυλενίου μετά το πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας, το πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας και το πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας χαμηλής πίεσης. Σε σύγκριση με το πολυαιθυλένιο, λόγω της εισαγωγής του δεσμού εστέρα της πολικής λειτουργικής ομάδας στην πλευρική αλυσίδα του υλικού eva, η κρυσταλλικότητα του υλικού eva είναι χαμηλότερη και η αντοχή στην κρούση και η αντοχή στις καιρικές συνθήκες βελτιώνονται σημαντικά.
2. Μέθοδος παρασκευής υλικού eva
Το 1938, η βρετανική εταιρεία ICI υπέβαλε αίτηση για το σχετικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας συμπολυμερούς eva και η μεγάλης κλίμακας παραγωγή eva επιτεύχθηκε από την εταιρεία DuPont των Ηνωμένων Πολιτειών το 1960. Επί του παρόντος, υπάρχουν τέσσερις μέθοδοι για την παραγωγή υλικών eva: υψηλή -πολυμερισμός χύδην υπό πίεση, πολυμερισμός εναιωρήματος, πολυμερισμός γαλακτώματος και πολυμερισμός διαλύματος.
Μεταξύ αυτών, ο χύδην πολυμερισμός υψηλής πίεσης είναι η κύρια μέθοδος για την παραγωγή υλικών eva, η κατά προσέγγιση διαδικασία είναι: σε 1000 έως 2000 τυπική ατμοσφαιρική πίεση υψηλής πίεσης και περίπου 100℃ περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας, το αέριο αιθυλενίου στον αντιδραστήρα με βινύλιο οξικό υγρό μέσα, ο οξικός βινυλεστέρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σώμα αντίδρασης, αλλά και για την αντίδραση να παρέχει ένα περιβάλλον λύσης. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί συνήθως μια συσκευή αντίδρασης συνεχούς ροής, έτσι ώστε το οξικό βινύλιο που δεν εμπλέκεται στην αντίδραση να μπορεί να ανακυκλωθεί και η ετήσια παραγωγή μπορεί να φτάσει περισσότερους από 100,000 τόνους χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο διαδικασίας. Η συσκευή αντίδρασης του υλικού eva είναι πολύ κοντά στο πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας (LDPE), όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
3. Ταξινόμηση και εφαρμογή υλικών eva
Οι ιδιότητες των υλικών eva που λαμβάνονται με διαφορετικές μεθόδους πολυμερισμού είναι αρκετά διαφορετικές και ο θεμελιώδης λόγος είναι ότι διαφορετικές μέθοδοι πολυμερισμού θα επηρεάσουν την περιεκτικότητα σε οξικό βινύλιο στα υλικά eva. Ανάλογα με την ποσότητα περιεκτικότητας σε οξικό βινύλιο, το υλικό eva χωρίζεται σε ρητίνη eva, ελαστομερές eva και γαλάκτωμα eva.
Όταν η περιεκτικότητα σε οξικό βινύλιο είναι 5% έως 40%, το υλικό eva που παράγεται αυτή τη στιγμή ονομάζεται ρητίνη eva, που χρησιμοποιείται κυρίως ως αγροτική μεμβράνη, αφρός και κόλλα θερμής τήξης. Οι κοινές ταινίες eva προβάλλονται ως εξής:
Όταν η περιεκτικότητα σε οξικό βινύλιο στο υλικό eva είναι 40% έως 70%, αυτό το υλικό eva ονομάζεται καουτσούκ eva και η αύξηση της περιεκτικότητας σε εστερικούς δεσμούς δίνει στο υλικό eva υψηλή ελαστικότητα. Αυτή τη στιγμή, το υλικό eva είναι σχεδόν άμορφο, η θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού είναι πολύ χαμηλή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τροποποιητής PVC, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Εάν χρησιμοποιηθεί το υλικό eva που παράγεται με πολυμερισμό γαλακτώματος, η περιεκτικότητα σε οξικό βινύλιο μπορεί να είναι τόσο υψηλή όσο 70% έως 95%, και το υλικό eva ονομάζεται γαλάκτωμα eva αυτή τη στιγμή. Το γαλάκτωμα eva χρησιμοποιείται κυρίως στη βιομηχανία επικαλύψεων όπως το συγκολλητικό και το αγώγιμο χρώμα. Το παρακάτω είναι ένα τυπικό γαλάκτωμα eva:
4. Ελαττώματα και τροποποίηση υλικού eva
Αν και τα υλικά eva έχουν πολλές εξαιρετικές ιδιότητες, το eva είναι εξαιρετικά εύφλεκτο και μπορεί να παράγει τοξικά αέρια. Προκειμένου να λυθεί το πρόβλημα των εύφλεκτων υλικών eva και να διασφαλιστεί η ασφάλεια των υλικών eva, ο πιο αποτελεσματικός τρόπος είναι να προσθέσετε επιβραδυντικά φλόγας σε αυτό.
Τα προηγουμένως ευρέως χρησιμοποιούμενα επιβραδυντικά φλόγας ήταν αλογονωμένα επιβραδυντικά φλόγας. Ο μηχανισμός δράσης είναι ότι όταν το επιβραδυντικό φλόγας θερμαίνεται, αποσυνθέτει το υδραλογόνο και καταναλώνει τις ελεύθερες ρίζες που δημιουργούνται όταν το υλικό eva αποικοδομείται, διακόπτοντας έτσι την αλυσιδωτή αντίδραση του υλικού eva. Επιπλέον, το υδραλογόνο είναι πυρίμαχο και πυκνό, το οποίο είναι εύκολο να σχηματίσει ένα «προστατευτικό στρώμα» στην επιφάνεια του υλικού eva, μειώνοντας την περιοχή επαφής μεταξύ του υλικού eva και του οξυγόνου και παίζοντας ένα συγκεκριμένο επιβραδυντικό φλόγας.
Ωστόσο, το υδραλογόνο θα εξακολουθεί να προκαλεί δευτερογενή ρύπανση και οι ερευνητές χρησιμοποιούν σταδιακά υδροξείδιο μετάλλων, ανόργανα νανοσωματίδια και επιβραδυντικά φλόγας διαστολής ως επιβραδυντικά φλόγας για υλικά eva.
