ข่าวสาร

เอวีเอเป็น ethylene-vinyl acetate copolymer material , มันเป็นพลาสติกเทอร์โมพลาสติกที่ไม่มีพิษ ไม่มีรสชาติ และโปร่งใส เอวีเอมีคุณสมบัติด้านความยืดหยุ่น ความยืดได้ ความโปร่งใส การเป็นฉนวนไฟฟ้า การงอที่อุณหภูมิต่ำ ทนต่อสภาพอากาศ และทนต่อการกัดกร่อนทางเคมี ใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตวัสดุสายเคเบิล พลาสติกชนิดแผ่น และผลิตภัณฑ์หล่อขึ้นรูป อุตสาหกรรมรถยนต์ สารกาว และสีทาผิวต่างๆ

1. องค์ประกอบและโครงสร้างของวัสดุเอวีเอ

โคโพลิเมอร์: Ethylene หมายถึงเอทิลีน; Vinylacetate หมายถึงไวนิลอะซีเตท; Copolymer หมายถึงโคโพลิเมอร์; เอทิลีนและไวนิลอะซีเตทเป็นโมโนเมอร์สองตัวของ EVA สูตรโครงสร้างเคมีของ EVA แสดงอยู่ในรูปด้านล่าง:

วัสดุ EVA เป็นหมวดหมู่ที่สี่ของโคโพลิเมอร์เอทิลีนหลังจากโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ และโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำแรงดันต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับโพลีเอทิลีน เนื่องจากการนำกลุ่มฟังก์ชันโพลาไรซ์พันธะเอสเทอร์มาใส่บนห่วงโซ่ข้างของวัสดุ EVA ทำให้ระดับผลึกของวัสดุ EVA มีค่าต่ำลง และความสามารถในการต้านทานแรงกระแทกและการทนต่อสภาพอากาศได้ปรับปรุงขึ้นอย่างมาก

2. วิธีการเตรียมวัสดุ EVA

ในปี 1938 บริษัท ICI ของอังกฤษได้ยื่นขอสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับโพลิเมอร์เอว่า และการผลิตเอว่าอย่างเป็นทางการได้เริ่มขึ้นโดยบริษัท DuPont ของสหรัฐอเมริกาในปี 1960 ปัจจุบันมีวิธีการผลิตวัสดุเอว่า 4 วิธี ได้แก่ การโพลิเมอร์ไรซ์แบบมวลด้วยแรงดันสูง การโพลิเมอร์ไรซ์แบบลอยตัว การโพลิเมอร์ไรซ์แบบน้ำมันเชื้อ และการโพลิเมอร์ไรซ์แบบสารละลาย

ในจำนวนนั้น การโพลิเมอร์ไรซ์แบบกลุ่มภายใต้แรงดันสูงเป็นวิธีหลักสำหรับการผลิตวัสดุ EVA กระบวนการโดยประมาณคือ: ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงระหว่าง 1000 ถึง 2000 เอทโมสเฟียร์มาตรฐาน และอุณหภูมิประมาณ 100℃ ก๊าซเอทิลีนจะถูกใส่เข้าไปในตัวปฏิกรณ์ที่มีของเหลวอะซิเตทไวนิลอยู่ข้างใน อะซิเตทไวนิลสามารถใช้เป็นสารตั้งต้นในการทำปฏิกิริยาได้ นอกจากนี้ยังให้สภาพแวดล้อมของการละลายสำหรับปฏิกิริยาด้วย กระบวนการนี้มักใช้อุปกรณ์ทำปฏิกิริยาแบบไหลต่อเนื่อง เพื่อให้อะซิเตทไวนิลที่ไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และสามารถผลิตได้มากกว่า 100,000 ตันต่อปีด้วยวิธีการนี้ อุปกรณ์ทำปฏิกิริยาของวัสดุ EVA มีความใกล้เคียงกับโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE) ดังแสดงในภาพด้านล่าง:

3. การจัดหมวดหมู่และการใช้งานของวัสดุ EVA

คุณสมบัติของวัสดุ EVA ที่ได้จากการทำโพลิเมอร์ด้วยวิธีการต่าง ๆ มีความแตกต่างกันอย่างมาก และเหตุผลพื้นฐานคือ การทำโพลิเมอร์ด้วยวิธีการต่าง ๆ จะส่งผลกระทบต่อปริมาณของอะซีเททในวัสดุ EVA โดยตามปริมาณของอะซีเทต วัสดุ EVA จะถูกแบ่งออกเป็นเรซิน EVA อีลาสโตเมอร์ EVA และอีมัลชัน EVA

เมื่อปริมาณของอะซีเททอยู่ระหว่าง 5% ถึง 40% วัสดุ EVA ที่ผลิตขึ้นในช่วงนี้จะเรียกว่าเรซิน EVA โดยใช้งานหลักเป็นฟิล์มเกษตร โฟม และกาวร้อนหลอม ฟิล์ม EVA ทั่วไปแสดงให้เห็นดังนี้:

เมื่อปริมาณของอะซีเททในวัสดุ EVA อยู่ระหว่าง 40% ถึง 70% วัสดุ EVA ชนิดนี้จะเรียกว่ายาง EVA และการเพิ่มขึ้นของปริมาณพันธะเอสเทอร์ทำให้วัสดุ EVA มีความยืดหยุ่นสูง ในช่วงเวลานี้ วัสดุ EVA เกือบจะไม่มีผลึกและจุดเปลี่ยนเฟーズแก้วต่ำมาก สามารถใช้เป็นตัวปรับแต่ง PVC ได้ ดังที่แสดงในภาพด้านล่าง:

หากใช้วัสดุ EVA ที่ผลิตโดยกระบวนการโพลิเมอร์ไรเซชันแบบอิมัลชัน ปริมาณของไวนิลอะซีเทตสามารถสูงถึง 70% ถึง 95% ได้ และในเวลานั้นวัสดุ EVA จะเรียกว่า EVA emulsion EVA emulsion ใช้งานหลักในอุตสาหกรรมโค้ทติ้ง เช่น สารกาวและสีนำไฟฟ้า ดังต่อไปนี้คือ EVA emulsion ทั่วไป:

4. ข้อบกพร่องและการปรับปรุงของวัสดุ EVA

แม้ว่าวัสดุ EVA จะมีคุณสมบัติเด่นหลายประการ แต่ EVA มีความเสี่ยงต่อการลุกไหม้สูงมากและสามารถปล่อยแก๊สพิษได้ เพื่อแก้ไขปัญหาการลุกไหม้ของวัสดุ EVA และรับประกันความปลอดภัยของวัสดุ EVA วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการเติมสาร retardants เข้าไป

ในอดีตสารยับยั้งการลุกไหม้ที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลายคือสารยับยั้งการลุกไหม้ที่มีฮาโลเจน กลไกการทำงานคือเมื่อสารยับยั้งการลุกไหม้ถูกความร้อน จะสลายเป็นไฮโดรเจนฮาไลด์และบริโภคฟรีเรเดียลที่เกิดขึ้นเมื่อวัสดุ EVA ถูกทำลาย ส่งผลให้หยุดปฏิกิริยาลูกโซ่ของวัสดุ EVA นอกจากนี้ ไฮโดรเจนฮาไลด์มีความทนไฟและหนาแน่น ซึ่งสามารถสร้าง "ชั้นป้องกัน" บนผิวของวัสดุ EVA ได้ง่าย ลดพื้นที่สัมผัสระหว่างวัสดุ EVA กับออกซิเจน และมีผลในการยับยั้งการลุกไหม้อยู่บ้าง

อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนฮาไลด์ยังคงก่อให้เกิดมลพิษทางอ้อม และนักวิจัยกำลังหันมาใช้ไฮดรอกไซด์โลหะ นาโนอนุภาคไม่มีอินทรีย์ และสารยับยั้งการลุกไหม้แบบขยายตัวเป็นวัสดุยับยั้งการลุกไหม้สำหรับวัสดุ EVA