EVA는 어떤 재질인가요?
EVA는 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 재료 , 이는 무독성, 무취, 투명한 열가소성 플라스틱입니다. EVA 재료는 우수한 탄력성, 유연성, 투명성, 절연성, 저온湾곡성, 내후성, 화학적 부식 저항성을 가지고 있어, 광범위하게 전선 및 케이블 재료 제조, 필름 및 기타 성형 제품과 혼합물, 자동차 산업 부품, 접착제, 도료 등에 사용됩니다.
1. EVA 재료의 구성 및 구조
공중합체: 에틸렌은 에틸렌을 의미하며, 비닐아세테이트는 비닐 아세테이트를 의미하고, 공중합체는 공중합체를 의미하며, 에틸렌과 비닐 아세테이트는 EVA의 두 개의 단량체입니다. EVA의 화학 구조식은 아래 그림에 표시되어 있습니다:
EVA 소재는 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 저압력 저밀도 폴리에틸렌 이후의 네 번째 범주의 에틸렌 공중합체입니다. 폴리에틸렌과 비교했을 때, EVA 소재의 측사슬에 극성 기능기인 에스터 결합이 도입됨에 따라 EVA 소재의結晶도가 낮아지고, 충격 강도와 내후성이 크게 향상되었습니다.
2. EVA 소재의 제조 방법
1938년에 영국 ICI 회사는 eva 공중합체의 관련 특허를 신청했으며, 1960년에 미국 듀폰 회사에서 eva의 대규모 생산을 실현했습니다. 현재 eva 자재의 생산 방법은 고압 덩어리 중합, 현탁 중합, 유화 중합 및 용액 중합 네 가지가 있습니다.
그 중에서도 고압 덩어리 중합이 eva 소재 생산의 주류 방법으로, 그 대략적인 과정은 다음과 같습니다: 1000에서 2000 표준 대기압의 고압과 약 100℃의 고온 환경에서 에틸렌 가스를 아세트산 에틸 릴액 안에 있는 반응기로 넣습니다. 아세트산 에틸은 반응 물질로 사용될 수 있으며, 동시에 반응을 위한 용매 환경도 제공합니다. 이 과정에서는 일반적으로 연속 흐름 반응 장치가 사용되어 반응에 참여하지 않은 아세트산 에틸을 재활용할 수 있으며, 이 방식을 사용하면 연간 생산량이 10만 톤 이상에 달할 수 있습니다. eva 소재의 반응 장치는 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE)과 매우 유사하며, 아래 그림에 나타나 있습니다:
3. eva 소재의 분류 및 응용
다양한 중합 방법으로 얻은 EVA 소재의 특성은 매우 다르며, 근본적인 이유는 다양한 중합 방법이 EVA 소재의 아세트산 에틸렌 함량에 영향을 미치기 때문입니다. 아세트산 에틸렌의 함량에 따라 EVA 소재는 EVA 수지, EVA 엘라스토머 및 EVA 에멀전으로 나뉩니다.
아세트산 에틸렌의 함량이 5%에서 40%일 때, 이때 생산된 EVA 소재는 EVA 수지라고 불리며 주로 농업용 필름, 발포체 및 열가소성 접착제로 사용됩니다. 일반적인 EVA 필름은 다음과 같습니다:
EVA 소재의 아세트酸 에틸렌 함량이 40%에서 70%일 경우, 이 EVA 소재는 EVA 고무라고 부르며, 에스터 결합의 증가로 인해 EVA 소재는 높은 탄성을 가지게 됩니다. 이때 EVA 소재는 거의 비정질 상태이며 유리 전이 온도가 매우 낮아 PVC의 수정제로 사용될 수 있습니다. 아래 그림과 같습니다:
에멀션 중합으로 생산된 EVA 재료가 사용될 경우, 비닐 아세테이트 함량은 70%에서 95%까지 달할 수 있으며, 이때의 EVA 재료는 EVA 에멀션이라고 합니다. EVA 에멀션은 주로 접착제와 도전 페인트와 같은 코팅 산업에 사용됩니다. 다음은 대표적인 EVA 에멀션입니다:
4. EVA 재료의 결함 및 개질
EVA 재료는 많은 뛰어난 특성을 가지고 있지만, EVA는 극도로 가연적이며 유독 가스를 발생시킵니다. 가연성 EVA 재료 문제를 해결하고 EVA 재료의 안전을 보장하기 위한 가장 효과적인 방법은 이를 위해 방화제를 첨가하는 것입니다.
이전에 자주 사용되던 난연제는 할로겐계 난연제였습니다. 작용 메커니즘은 난연제가 가열되면 수소 할라이드가 분해되어 eva 소재가 열화될 때 생성되는 자유 라디칼을 소비하여 eva 소재의 연쇄 반응을 차단하는 것입니다. 또한, 수소 할라이드는 내화성과 밀도가 높아 eva 소재 표면에 "보호층"을 형성하기 쉬워 eva 소재와 산소의 접촉 면적을 줄이고 일정한 난연 효과를 발휘합니다.
그러나 수소 할라이드는 여전히 이차 오염을 일으킬 수 있으며, 연구자들은 점차 금속 수산화물, 무기 나노 입자 및 팽창형 난연제를 eva 소재의 난연 재료로 사용하고 있습니다.
