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eva è materiale copolimero di etilene-acetato vinilico , è una termoplastica trasparente, inodore e insapore. Il materiale eva ha un'eccellente elasticità, flessibilità, trasparenza, isolamento, resistenza al freddo, resistenza atmosferica, resistenza alla corrosione chimica, utilizzato ampiamente nella produzione di materiali per cavi elettrici, film e altri prodotti modellati e miscelazioni, componenti dell'industria automobilistica, adesivi, vernici e così via.

1. Composizione e struttura del materiale eva

Copolimero: Etilene sta per Etilene; Vinylacetate sta per Acetato di Vinile; Copolimero sta per copolimero; etilene e acetato di vinile sono i due monomeri dell'eva. La formula strutturale chimica dell'eva è mostrata nella figura qui sotto:

Il materiale eva rappresenta la quarta categoria di copolimeri di etilene dopo il polietilene ad alta densità, il polietilene a bassa densità e il polietilene a bassa densità a bassa pressione. In confronto al polietilene, a causa dell'introduzione del gruppo funzionale polare legame estere sul catene laterale del materiale eva, la cristallinità del materiale eva è inferiore, e la resistenza agli impatti e alla intemperie è migliorata notevolmente.

2. Metodo di preparazione del materiale eva

Nel 1938, la società britannica ICI ha richiesto il relativo brevetto per il copolimero eva, e la produzione su vasta scala di eva è stata raggiunta dalla società americana DuPont nel 1960. Attualmente, esistono quattro metodi per la produzione di materiali eva: polimerizzazione a massa ad alta pressione, polimerizzazione a sospensione, polimerizzazione a emulsione e polimerizzazione a soluzione.

Tra questi, la polimerizzazione in massa ad alta pressione è il metodo principale per la produzione di materiali eva. Il suo processo approssimativo è il seguente: in un ambiente ad alta pressione di 1000 a 2000 atmosfere standard e a una temperatura elevata di circa 100℃, il gas etilene viene introdotto nel reattore contenente il liquido acetato di vinile. L'acetato di vinile può essere utilizzato come corpo di reazione, ma fornisce anche un ambiente di soluzione per la reazione. Questo processo utilizza generalmente un dispositivo di reazione a flusso continuo, consentendo così al non reagito acetato di vinile di essere riciclato, e con questo metodo di processo si può raggiungere un'uscita annua superiore alle 100.000 tonnellate. Il dispositivo di reazione del materiale eva è molto simile al polietilene ad alta densità (LDPE), come mostrato nella figura qui sotto:

3. Classificazione e applicazione dei materiali eva

Le proprietà dei materiali eva ottenuti con diversi metodi di polimerizzazione sono abbastanza diverse, e la ragione fondamentale è che diversi metodi di polimerizzazione influenzeranno il contenuto di acetato di vinile nei materiali eva. In base alla quantità di contenuto di acetato di vinile, il materiale eva viene diviso in resina eva, elastomero eva e emulsione eva.

Quando il contenuto di acetato di vinile è tra il 5% e il 40%, il materiale eva prodotto in questo caso è chiamato resina eva, utilizzato principalmente come film agricolo, schiuma e colla a fusione calda. I film eva comuni sono mostrati di seguito:

Quando il contenuto di acetato di vinile nel materiale eva è tra il 40% e il 70%, questo materiale eva è chiamato gomma eva, e l'aumento del contenuto di legami esterici conferisce al materiale eva una alta elasticità. A questo punto, il materiale eva è quasi amorfo, la temperatura di transizione vetro è molto bassa, e può essere utilizzato come modificatore di PVC, come mostrato nella figura seguente:

Se viene utilizzata la materia eva prodotta mediante polimerizzazione per emulsione, il contenuto di acetato di vinile può arrivare fino al 70% al 95%, e in questo caso la materia eva viene chiamata emulsione eva. L'emulsione eva viene utilizzata principalmente nell'industria dei rivestimenti, come adesivi e vernici conduttive. Di seguito è riportata una tipica emulsione eva:

4. Difetti e modifica della materia eva

Sebbene le materie eva possiedano molte eccellenti proprietà, l'eva è estremamente infiammabile e può produrre gas tossici. Al fine di risolvere il problema dell'infiammabilità delle materie eva e garantirne la sicurezza, il modo più efficace è quello di aggiungere ritardanti di fiamma.

In precedenza, i ritardanti di fiamma comunemente utilizzati erano i ritardanti di fiamma allogenati. Il meccanismo d'azione è che quando il ritardante di fiamma viene riscaldato, si decompone in halide di idrogeno e consuma i radicali liberi generati durante la degradazione del materiale eva, interrompendo così la reazione a catena del materiale eva. Inoltre, l'halide di idrogeno è refrattario e denso, ed è facile che si formi un "strato protettivo" sulla superficie del materiale eva, riducendo l'area di contatto tra il materiale eva e l'ossigeno e esercitando un certo effetto ritardante.

Tuttavia, l'halide di idrogeno può comunque causare inquinamento secondario, e gli ricercatori stanno gradualmente utilizzando idrossidi metallici, nanoparticelle inorganiche e ritardanti di fiamma espansivi come materiali ritardanti per i materiali eva.