1. Introducció
EVA és l'abreviatura de copolímer d'etilè acetat de vinil, un polímer de poliolefina. A causa de la seva baixa temperatura de fusió, bona fluïdesa, polaritat i elements no halògens, i pot ser compatible amb una varietat de polímers i pols minerals, una sèrie de propietats mecàniques i físiques, propietats elèctriques i equilibri de rendiment de processament, i el preu no és alt, l'oferta del mercat és suficient, de manera que tant com a material d'aïllament de cable, també es pot utilitzar com a material de farciment i revestiment; es pot convertir en material termoplàstic i es pot convertir en material de reticulació termoestables.
L'àmplia gamma d'usos d'EVA, amb retardants de flama, es pot convertir en una barrera de combustible d'halògens o sense halògens de baix fum; triar un alt contingut de VA d'EVA com a material base també es pot convertir en material resistent a l'oli; Trieu l'índex de fusió d'EVA moderat, afegiu de 2 a 3 vegades l'ompliment de retardants de flama EVA al rendiment del procés d'extrusió i al preu d'un material de barrera d'oxigen (ompliment) més equilibrat.
En aquest article, a partir de les propietats estructurals de l'EVA, la introducció de la seva aplicació a la indústria del cable i les perspectives de desenvolupament.
2. Propietats estructurals
Quan es produeix la síntesi, canviar la proporció del grau de polimerització n/m pot produir un contingut de VA del 5 al 90% d'EVA; augmentar el grau de polimerització total pot produir pes molecular des de desenes de milers fins a centenars de milers d'EVA; Contingut de VA per sota del 40%, a causa de la presència de cristal·lització parcial, poca elasticitat, comunament conegut com a plàstic EVA; quan el contingut de VA és superior al 40%, un elastòmer semblant al cautxú sense cristal·lització es coneix comunament com a cautxú EVM.
1. 2 Propietats
La cadena molecular de l'EVA és una estructura saturada lineal, de manera que té una bona resistència a l'envelliment per calor, al clima i a l'ozó.
La cadena principal de la molècula EVA no conté enllaços dobles, anell de benzè, acil, grups amina i altres grups fàcils de fumar quan es crema, les cadenes laterals tampoc contenen fàcils de fumar quan es cremen metil, fenil, ciano i altres grups. A més, la molècula en si no conté elements halògens, per la qual cosa és especialment adequada per a una base de combustible resistent sense halògens sense fums.
La gran mida del grup d'acetat de vinil (VA) a la cadena lateral de l'EVA i la seva polaritat mitjana significa que tant inhibeix la tendència de la columna vertebral de vinil a cristal·litzar i s'acobla bé amb els farcits minerals, la qual cosa crea les condicions per als combustibles de barrera d'alt rendiment. Això és especialment cert per a resistències sense fums i sense halògens, ja que s'han d'afegir retardants de flama amb un contingut en volum superior al 50% [p. ex. Al(OH) 3, Mg(OH) 2, etc.] per complir els requisits dels estàndards de cable. per retardar la flama. L'EVA amb un contingut de VA mitjà a alt s'utilitza com a base per produir combustibles retardants de flama sense halògens i de baix fum amb excel·lents propietats.
Com que el grup d'acetat de vinil (VA) de la cadena lateral EVA és polar, com més gran sigui el contingut de VA, més polar és el polímer i millor és la resistència a l'oli. La resistència al petroli requerida per la indústria del cable es refereix principalment a la capacitat de suportar olis minerals no polars o poc polars. D'acord amb el principi de compatibilitat similar, EVA amb un alt contingut de VA s'utilitza com a material base per produir una barrera de combustible lliure de fums i halògens amb una bona resistència al petroli.
Les molècules EVA en el rendiment de l'àtom d'alfa-olefina H són més actius, en els radicals de peròxid o l'efecte de radiació electrònica d'alta energia és fàcil de prendre la reacció de reticulació H, es converteixen en plàstic o cautxú reticulats, es poden fer requisits de rendiment exigents de materials especials de filferro i cable.
L'addició del grup d'acetat de vinil fa que la temperatura de fusió de l'EVA disminueixi significativament i el nombre de cadenes laterals curtes VA pot augmentar el flux d'EVA. Per tant, el seu rendiment d'extrusió és molt millor que l'estructura molecular de polietilè similar, convertint-se en el material base preferit per a materials de blindatge semiconductors i barreres de combustible lliures d'halògens i halògens.
2 Avantatges del producte
2. 1 Rendiment de costos extremadament elevat
Les propietats físiques i mecàniques d'EVA, la resistència a la calor, la resistència a la intempèrie, la resistència a l'ozó, les propietats elèctriques són molt bones. Seleccioneu el grau adequat, es pot fer resistència a la calor, rendiment ignífug, però també oli, material de cable especial resistent als dissolvents.
El material termoplàstic EVA s'utilitza principalment amb un contingut de VA del 15% al 46%, amb un índex de fusió de 0,5 a 4 graus. EVA té molts fabricants, moltes marques, una àmplia gamma d'opcions, preus moderats, subministrament adequat, els usuaris només han d'obrir la secció EVA del lloc web, la marca, rendiment, preu, lloc de lliurament d'un cop d'ull, podeu triar, molt convenient.
L'EVA és un polímer de poliolefina, a partir de la suavitat i l'ús de comparacions de rendiment, i el material de polietilè (PE) i el material de cable de clorur de polivinil (PVC) suau és similar. Però més investigació, trobareu EVA i els dos tipus de material anteriors en comparació amb la superioritat insubstituïble.
2. 2 excel·lent rendiment de processament
L'EVA a l'aplicació del cable és del material de blindatge del cable de mitjana i alta tensió dins i fora del principi, i més tard s'estén a la barrera de combustible lliure d'halògens. Aquests dos tipus de material des del punt de vista del processament es consideren "material molt farcit": material de protecció a causa de la necessitat d'afegir un gran nombre de negre de carboni conductor i augmentar la seva viscositat, la liquiditat va baixar bruscament; El combustible retardant de flama sense halògens ha d'afegir un gran nombre de retardants de flama sense halògens, també la viscositat del material sense halògens va augmentar bruscament, la liquiditat va baixar bruscament. La solució és trobar un polímer que pugui acomodar grans dosis de farciment, però que també tingui una viscositat de fusió baixa i una bona fluïdesa. Per aquest motiu, l'EVA és l'opció preferida.
La viscositat de fusió EVA amb la temperatura de processament d'extrusió i la velocitat de cisalla augmentarà el ràpid descens, l'usuari només haurà d'ajustar la temperatura de l'extrusora i la velocitat del cargol, podeu fer un rendiment excel·lent dels productes de filferro i cable. Un gran nombre d'aplicacions nacionals i estrangeres mostren que, per al material lliure d'halògens molt ple de baix fum, com que la viscositat és massa gran, l'índex de fusió és massa petit, de manera que només s'utilitza un cargol de baixa relació de compressió (relació de compressió inferior a 1. 3) extrusió, per tal de garantir una bona qualitat d'extrusió. Els materials EVM a base de cautxú amb agents vulcanitzadors es poden extruir tant en extrusores de cautxú com en extrusores d'ús general. El procés de vulcanització (reticulació) posterior es pot dur a terme per reticulació termoquímica (peròxid) o per reticulació per irradiació d'accelerador d'electrons.
2. 3 Fàcil de modificar i adaptar
Filferros i cables són per tot arreu, des del cel fins a terra, des de les muntanyes fins al mar. Els usuaris dels requisits de filferro i cable també són variats i estranys, mentre que l'estructura de filferro i cable és similar, les seves diferències de rendiment es reflecteixen principalment en els materials d'aïllament i coberta.
Fins ara, tant a casa com a l'estranger, el PVC tou encara representa la gran majoria dels materials polimèrics utilitzats a la indústria del cable. No obstant això, amb la creixent consciència de la protecció del medi ambient i el desenvolupament sostenible.
Els materials de PVC han estat molt restringits, els científics estan fent tot el possible per trobar materials alternatius al PVC, el més prometedor dels quals és l'EVA.
L'EVA es pot barrejar amb una varietat de polímers, però també amb una varietat de pols minerals i auxiliars de processament compatibles, els productes barrejats es poden convertir en plàstic termoplàstic per a cables de plàstic, però també en cautxú reticulat per a cables de cautxú. Els dissenyadors de formulacions es poden basar en els requisits de l'usuari (o estàndard), EVA com a material base, per fer que el rendiment del material compleixi els requisits.
3 Gamma d'aplicació EVA
3. 1 S'utilitza com a material de blindatge semiconductor per a cables d'alimentació d'alta tensió
Com tots sabem, el material principal del material de blindatge és el negre de carboni conductor, en el material de base de plàstic o cautxú afegir un gran nombre de negre de carboni deteriorarà seriosament la fluïdesa del material de blindatge i la suavitat del nivell d'extrusió. Per evitar descàrregues parcials en cables d'alta tensió, els blindatges interiors i exteriors han de ser prims, brillants, brillants i uniformes. En comparació amb altres polímers, l'EVA pot fer-ho més fàcilment. La raó d'això és que el procés d'extrusió d'EVA és especialment bo, bon flux i no és propens al fenomen de ruptura de la fusió. El material de blindatge es divideix en dues categories: embolicat en el conductor exterior anomenat blindatge interior, amb el material de pantalla interior; embolicat amb l'aïllament exterior anomenat blindatge exterior, amb el material de la pantalla exterior; El material de la pantalla interior és majoritàriament termoplàstic. El material de la pantalla interior és majoritàriament termoplàstic i sovint es basa en EVA amb un contingut de VA del 18% al 28%; el material de la pantalla exterior és majoritàriament reticulat i pelable i sovint es basa en EVA amb un contingut de VA del 40% al 46%.
3. 2 Combustibles termoplàstics i reticulats retardants de flama
La poliolefina termoplàstica ignífuga s'utilitza àmpliament a la indústria del cable, principalment per als requisits d'halògens o sense halògens de cables marins, cables d'alimentació i línies de construcció d'alta qualitat. Les seves temperatures de funcionament a llarg termini oscil·len entre els 70 i els 90 °C.
Per als cables d'alimentació de mitjana i alta tensió de 10 kV i superiors, que tenen requisits de rendiment elèctric molt elevats, les propietats ignífugues són suportades principalment per la funda exterior. En alguns edificis o projectes ambientalment exigents, els cables han de tenir propietats de baix fum, lliures d'halògens, de baixa toxicitat o de baix fum i de baixes propietats d'halogen, de manera que les poliolefines termoplàstiques retardants de flama són una solució viable.
Per a alguns propòsits especials, el diàmetre exterior no és gran, resistència a la temperatura de 105 ~ 150 ℃ entre el cable especial, material de poliolefina ignífuga més reticulat, el fabricant del cable pot seleccionar la seva reticulació segons les seves pròpies condicions de producció. , tant el bany tradicional de vapor d'alta pressió com el bany de sal d'alta temperatura, però també la manera reticulada d'irradiació a temperatura ambient d'accelerador d'electrons disponible. La seva temperatura de treball a llarg termini es divideix en 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ tres fitxers, la planta de producció es pot fer segons els diferents requisits dels usuaris o estàndards, sense halògens o barrera de combustible que conté halògens.
És ben sabut que les poliolefines són polímers polars no polars o poc polars. Com que són similars a l'oli mineral en polaritat, les poliolefines es consideren majoritàriament menys resistents a l'oli segons el principi de compatibilitat similar. No obstant això, molts estàndards de cable a casa i a l'estranger també estipulen que les resistències entrellaçades també han de tenir una bona resistència als olis, dissolvents i fins i tot a les llisses d'oli, àcids i àlcalis. Aquest és un repte per als investigadors de materials, ara, ja sigui a la Xina o a l'estranger, aquests materials exigents s'han desenvolupat i el seu material base és l'EVA.
3. 3 Material barrera d'oxigen
Els cables multinuclis trenats tenen molts buits entre els nuclis que s'han d'omplir per garantir un aspecte arrodonit del cable, si el farciment dins de la funda exterior està fet de barrera de combustible sense halògens. Aquesta capa de farciment actua com a barrera de flama (oxigen) quan el cable es crema i, per tant, es coneix com a "barrera d'oxigen" a la indústria.
Els requisits bàsics per a un material de barrera a l'oxigen són: bones propietats d'extrusió, una bona resistència a la flama sense halògens (índex d'oxigen generalment superior a 40) i baix cost.
Aquesta barrera d'oxigen s'ha utilitzat àmpliament a la indústria del cable durant més d'una dècada i ha donat lloc a millores significatives en la resistència a la flama dels cables. La barrera d'oxigen es pot utilitzar tant per cables ignífugs sense halògens com per cables ignífugs sense halògens (p. ex. PVC). Una gran quantitat de pràctica ha demostrat que els cables amb una barrera d'oxigen tenen més probabilitats de passar les proves de combustió vertical individual i de combustió de paquets.
Des del punt de vista de la formulació del material, aquest material de barrera d'oxigen és en realitat un "farciment ultra alt", perquè per satisfer el baix cost, cal utilitzar un farciment alt, per aconseguir un alt índex d'oxigen també cal afegir una proporció elevada. (2 a 3 vegades) de Mg (OH) 2 o Al (OH) 3, i per extruir bé i cal triar EVA com a material base.
3. 4 Material de revestiment de PE modificat
Els materials de revestiment de polietilè són propensos a dos problemes: en primer lloc, són propensos a trencar-se per fosa (és a dir, pell de tauró) durant l'extrusió; en segon lloc, són propensos a esquerdes per estrès ambiental. La solució més senzilla és afegir una certa proporció d'EVA a la formulació. S'utilitza com a EVA modificat principalment utilitzant un baix contingut de VA del grau, el seu índex de fusió entre 1 i 2 és adequat.
4. Perspectives de desenvolupament
(1) EVA s'ha utilitzat àmpliament a la indústria del cable, la quantitat anual en creixement gradual i constant. Especialment en l'última dècada, a causa de la importància de la protecció del medi ambient, la resistència al combustible basada en EVA ha estat un desenvolupament ràpid i ha substituït en part la tendència del material de cable basat en PVC. El seu excel·lent rendiment de costos i un excel·lent rendiment del procés d'extrusió és difícil de substituir cap altre material.
(2) el consum anual de la indústria del cable de resina EVA prop de 100.000 tones, s'utilitzarà l'elecció de varietats de resina EVA, s'utilitzarà el contingut de VA de baix a alt, juntament amb la mida de l'empresa de granulació del material del cable no és gran, repartida a cada empresa cada any només en els milers de tones de resina EVA cap amunt i cap avall, i per tant no serà l'atenció empresarial gegant de la indústria EVA. Per exemple, la major quantitat de material base ignífug sense halògens, l'elecció principal de VA / MI = 28 /2 ~ 3 de resina EVA (com l'EVA 265 # dels EUA DuPont). I aquest grau d'especificació d'EVA fins ara no hi ha fabricants nacionals per produir i subministrar. Sense oblidar el contingut de VA superior a 28 i l'índex de fusió inferior a 3 d'altres producció i subministrament de resina EVA.
(3) empreses estrangeres que produeixen EVA perquè no hi ha competidors nacionals, i el preu ha estat alt durant molt de temps, suprimint seriosament l'entusiasme de la producció de plantes de cable nacional. més del 50% del contingut de VA d'EVM tipus cautxú és una empresa estrangera dominada i el preu és similar al contingut de VA de la marca de 2 a 3 vegades. Aquests preus tan alts, al seu torn, també afecten la quantitat d'aquest tipus de cautxú EVM, de manera que la indústria del cable demana als fabricants nacionals d'EVA per millorar la taxa de producció nacional d'EVA. Més producció de la indústria ha estat un ús molt gran de la resina EVA.
(4) Basant-se en l'onada de protecció del medi ambient en l'era de la globalització, la indústria del cable considera que l'EVA és el millor material base per a la resistència al combustible respectuosa amb el medi ambient. L'ús de l'EVA està creixent a un ritme del 15% anual i les perspectives són molt prometedores. La quantitat i la taxa de creixement dels materials de blindatge i la producció i la taxa de creixement del cable d'alimentació de mitjana i alta tensió, entre un 8% i un 10%; Les resistències de poliolefines estan creixent ràpidament, en els darrers anys s'han mantingut entre un 15% i un 20% entre, i en els previsibles propers 5 a 10 anys, també es pot mantenir aquesta taxa de creixement.
Hora de publicació: 31-jul-2022