1. Uvod
EVA je okrajšava za kopolimer etilen vinil acetata, poliolefinski polimer. Zaradi nizke temperature taljenja, dobre fluidnosti, polarnosti in nehalogenskih elementov ter je lahko združljiv z različnimi polimeri in mineralnimi praški, številne mehanske in fizikalne lastnosti, električne lastnosti in ravnotežje pri obdelavi, cena pa ni visoka, tržna ponudba je zadostna, tako kot kabelski izolacijski material, lahko se uporablja tudi kot polnilo, ovojni material; se lahko izdela v termoplastični material in se lahko izdela v termoreaktivni zamrežni material.
EVA široko paleto uporab, z zaviralci gorenja, je mogoče narediti v nizko dima brez halogenov ali halogensko pregrado za gorivo; izberite visoko vsebnost VA EVA kot osnovni material, ki ga je mogoče izdelati tudi v material, odporen na olje; izberite indeks taljenja zmernega EVA, dodajte 2- do 3-kratno polnilo zaviralcev gorenja EVA, kar je mogoče doseči z učinkovitostjo postopka iztiskanja in ceno bolj uravnoteženega materiala za kisikovo pregrado (polnilo).
V tem prispevku od strukturnih lastnosti EVA, uvedbe njegove uporabe v kabelski industriji in razvojnih možnosti.
2. Strukturne lastnosti
Pri proizvodnji sinteze lahko spreminjanje razmerja stopnje polimerizacije n / m povzroči vsebnost VA od 5 do 90% EVA; povečanje skupne stopnje polimerizacije lahko proizvede molekulsko maso od deset tisoč do sto tisoč EVA; Vsebnost VA pod 40 % zaradi prisotnosti delne kristalizacije, slabe elastičnosti, splošno znane kot plastika EVA; ko je vsebnost VA večja od 40 %, je gumi podoben elastomer brez kristalizacije splošno znan kot guma EVM.
1. 2 Lastnosti
Molekularna veriga EVA je linearna nasičena struktura, zato ima dobro toplotno staranje, odpornost na vremenske vplive in ozon.
Glavna veriga molekule EVA ne vsebuje dvojnih vezi, benzenskega obroča, acilnih, aminskih skupin in drugih skupin, ki jih je enostavno kaditi pri gorenju, stranske verige prav tako ne vsebujejo enostavnih dimnih skupin pri gorenju metilnih, fenilnih, ciano in drugih skupin. Poleg tega sama molekula ne vsebuje halogenskih elementov, zato je še posebej primerna za uporovno osnovo goriva z nizko vsebnostjo dima in brez halogenov.
Velika velikost skupine vinil acetata (VA) v stranski verigi EVA in njena srednja polarnost pomenita, da zavira težnjo vinilnega ogrodja po kristalizaciji in se dobro povezuje z mineralnimi polnili, kar ustvarja pogoje za visoko zmogljiva pregradna goriva. To še posebej velja za uporne mase z malo dima in brez halogenov, saj je treba dodati zaviralce gorenja z več kot 50-odstotno volumsko vsebnostjo [npr. Al(OH) 3, Mg(OH) 2 itd.], da se izpolnijo zahteve standardov za kable. za zaviranje gorenja. EVA s srednjo do visoko vsebnostjo VA se uporablja kot osnova za proizvodnjo goriv z nizko vsebnostjo dima in brez halogenov z odličnimi lastnostmi.
Ker je vinil acetatna skupina stranske verige EVA (VA) polarna, višja kot je vsebnost VA, bolj polaren je polimer in boljša je odpornost na olje. Odpornost na olje, ki jo zahteva kabelska industrija, se večinoma nanaša na sposobnost, da prenese nepolarna ali šibko polarna mineralna olja. V skladu z načelom podobne združljivosti se EVA z visoko vsebnostjo VA uporablja kot osnovni material za izdelavo pregrade za gorivo z nizko vsebnostjo dima in halogenov z dobro odpornostjo na olje.
Molekule EVA v alfa-olefinskem atomu H so bolj aktivne, v peroksidnih radikalih ali visokoenergijskem učinku elektronskega sevanja je enostavno prevzeti reakcijo navzkrižnega povezovanja H, postanejo navzkrižno povezana plastika ali guma, lahko se naredijo zahtevne zahteve glede zmogljivosti iz posebnih materialov za žice in kable.
Dodatek vinil acetatne skupine znatno zniža temperaturo taline EVA, število kratkih stranskih verig VA pa lahko poveča pretok EVA. Zato je njegova zmogljivost iztiskanja veliko boljša od molekularne strukture podobnega polietilena, zato je postal prednostni osnovni material za polprevodne zaščitne materiale ter halogenske in brezhalogenske pregrade za gorivo.
2 Prednosti izdelka
2. 1 Izjemno visoka stroškovna učinkovitost
Fizikalne in mehanske lastnosti EVA, toplotna odpornost, odpornost na vremenske vplive, odpornost na ozon in električne lastnosti so zelo dobre. Izberite ustrezen razred, je mogoče izdelati toplotno odpornost, negorljivost, pa tudi olje, topila odporen poseben kabelski material.
Termoplastični material EVA se večinoma uporablja z vsebnostjo VA od 15 % do 46 % z indeksom taline od 0,5 do 4 stopnje. EVA ima veliko proizvajalcev, veliko blagovnih znamk, široko paleto možnosti, zmerne cene, ustrezno ponudbo, uporabniki morajo le odpreti EVA razdelek na spletnem mestu, znamka, zmogljivost, cena, mesto dostave na prvi pogled, lahko izberete, zelo priročno.
EVA je poliolefinski polimer, glede na mehkobo in uporabo primerjav zmogljivosti, material iz polietilena (PE) in kabelski material iz mehkega polivinilklorida (PVC) pa je podoben. Toda z nadaljnjimi raziskavami boste našli EVA in zgornji dve vrsti materiala v primerjavi z nenadomestljivo superiornostjo.
2. 2 odlična zmogljivost obdelave
EVA v kabelski aplikaciji je na začetku iz srednje in visokonapetostnega materiala za zaščito kablov znotraj in zunaj, kasneje pa se je razširil na pregrado za gorivo brez halogenov. Ti dve vrsti materiala z vidika obdelave veljata za "močno polnjen material": zaščitni material zaradi potrebe po dodajanju velikega števila prevodnih saj in povečanju njegove viskoznosti je likvidnost močno padla; gorivu, ki zavira gorenje brez halogenov, je treba dodati veliko število zaviralcev gorenja brez halogenov, tudi viskoznost materiala brez halogenov se močno poveča, likvidnost se močno zmanjša. Rešitev je najti polimer, ki lahko sprejme velike odmerke polnila, ima pa tudi nizko viskoznost taline in dobro fluidnost. Iz tega razloga je EVA najprimernejša izbira.
Viskoznost taline EVA s temperaturo obdelave ekstrudiranja in hitrostjo striženja bo povečala hiter upad, uporabnik mora samo prilagoditi temperaturo ekstruderja in hitrost vijaka, lahko naredite odlično zmogljivost žičnih in kabelskih izdelkov. Veliko število domačih in tujih aplikacij kaže, da je za visoko napolnjene materiale brez halogenov z nizkim dimom, ker je viskoznost prevelika, indeks taline premajhen, zato je uporaba vijaka z nizkim kompresijskim razmerjem (kompresijsko razmerje manjše od 1. 3) iztiskanje, da se zagotovi dobra kakovost iztiskanja. EVM materiale na osnovi gume z vulkanizatorji je mogoče ekstrudirati tako na gumijastih ekstruderjih kot na ekstruderjih za splošno uporabo. Naknadni postopek vulkanizacije (zamreževanje) se lahko izvede s termokemičnim (peroksidnim) zamreževanjem ali z zamreževanjem z obsevanjem z elektronskim pospeševalnikom.
2. 3 Enostavno spreminjanje in prilagajanje
Žice in kabli so povsod, od neba do tal, od gora do morja. Zahteve uporabnikov za žice in kable so prav tako raznolike in nenavadne, medtem ko je struktura žice in kabla podobna, njene razlike v delovanju pa se odražajo predvsem v materialih za izolacijo in plašč.
Zaenkrat tako doma kot v tujini mehki PVC še vedno predstavlja veliko večino polimernih materialov, ki se uporabljajo v kabelski industriji. Vendar z vse večjo zavestjo o varstvu okolja in trajnostnem razvoju.
PVC materiali so bili zelo omejeni, znanstveniki delajo vse, kar je v njihovi moči, da bi našli alternativne materiale za PVC, med katerimi je najbolj obetaven EVA.
EVA se lahko zmeša z različnimi polimeri, pa tudi z različnimi mineralnimi praški in združljivimi pomožnimi sredstvi, mešane izdelke je mogoče izdelati v termoplastično plastiko za plastične kable, pa tudi v zamreženo gumo za gumijaste kable. Oblikovalci formulacij lahko temeljijo na uporabniških (ali standardnih) zahtevah, EVA kot osnovnem materialu, da bi učinkovitost materiala izpolnjevala zahteve.
3 Obseg uporabe EVA
3. 1 Uporablja se kot polprevodni zaščitni material za visokonapetostne električne kable
Kot vsi vemo, je glavni material zaščitnega materiala prevodna saja, v plastičnem ali gumijastem osnovnem materialu pa bo dodajanje velikega števila saj resno poslabšalo fluidnost zaščitnega materiala in gladkost ravni iztiskanja. Da bi preprečili delne razelektritve v visokonapetostnih kablih, morajo biti notranji in zunanji oklopi tanki, sijoči, svetli in enotni. V primerjavi z drugimi polimeri lahko EVA to naredi lažje. Razlog za to je, da je postopek ekstrudiranja EVA še posebej dober, ima dober pretok in ni nagnjen k pojavu lomljenja taline. Zaščitni material je razdeljen v dve kategoriji: ovit v zunanji prevodnik, imenovan notranji oklop – z notranjim zaslonskim materialom; ovit v izolacijo zunaj, imenovano zunanji ščit – z zunanjim zaslonskim materialom; material notranjega zaslona je večinoma termoplastičen Material notranjega zaslona je večinoma termoplastičen in pogosto temelji na EVA z vsebnostjo VA od 18 % do 28 %; zunanji zaslonski material je večinoma zamrežen in ga je mogoče luščiti ter pogosto temelji na EVA z vsebnostjo VA od 40 % do 46 %.
3. 2 Termoplastična in zamrežena goriva, ki zavirajo gorenje
Termoplastični poliolefin, ki zavira gorenje, se pogosto uporablja v kabelski industriji, predvsem za zahteve po halogenih ali brez halogenov za pomorske kable, napajalne kable in visokokakovostne gradbene linije. Njihove dolgotrajne delovne temperature segajo od 70 do 90 °C.
Pri srednje in visokonapetostnih napajalnih kablih 10 kV in več, ki imajo zelo visoke zahteve glede električne učinkovitosti, lastnosti zaviranja gorenja v glavnem nosi zunanji ovoj. V nekaterih okoljsko zahtevnih zgradbah ali projektih morajo imeti kabli malo dima, brez halogenov, nizko toksičnost ali nizko dima in nizke halogene lastnosti, zato so termoplastični poliolefini, ki zavirajo gorenje, izvedljiva rešitev.
Za nekatere posebne namene zunanji premer ni velik, temperaturna odpornost 105 ~ 150 ℃ med posebnim kablom, bolj navzkrižno povezan ognjevarni poliolefinski material, njegovo navzkrižno povezovanje lahko izbere proizvajalec kabla glede na lastne proizvodne pogoje , tako tradicionalna visokotlačna parna ali visokotemperaturna solna kopel, ampak tudi razpoložljiv pospeševalnik elektronov, obsevanje pri sobni temperaturi, zamreženo. Njegova dolgotrajna delovna temperatura je razdeljena na 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ tri datoteke, proizvodni obrat je mogoče izdelati v skladu z različnimi zahtevami uporabnikov ali standardi, brezhalogenske ali halogen vsebujoče pregrade za gorivo.
Dobro je znano, da so poliolefini nepolarni ali šibko polarni polarni polimeri. Ker so po polarnosti podobni mineralnemu olju, velja, da so poliolefini po principu podobne združljivosti večinoma manj odporni na olje. Vendar pa številni standardi za kable doma in v tujini prav tako določajo, da morajo biti zamreženi uporniki dobro odporni tudi na olja, topila in celo na oljne gošče, kisline in alkalije. To je izziv za raziskovalce materialov, zdaj, na Kitajskem ali v tujini, so bili razviti ti zahtevni materiali, njihov osnovni material pa je EVA.
3. 3 Material za kisikovo pregrado
Vpleteni večžilni kabli imajo veliko praznin med žilami, ki jih je treba zapolniti, da se zagotovi zaobljen videz kabla, če je polnilo znotraj zunanjega ovoja izdelano iz pregrade za gorivo brez halogenov. Ta polnilna plast deluje kot plamenska pregrada (kisik), ko kabel gori, zato je v industriji znana kot "kisikova pregrada".
Osnovne zahteve za material za kisikovo pregrado so: dobre ekstrudijske lastnosti, dobra odpornost proti gorenju brez halogenov (kisikov indeks običajno nad 40) in nizki stroški.
Ta kisikova pregrada se v kabelski industriji obširno uporablja že več kot desetletje in je privedla do znatnih izboljšav pri zaviranju gorenja kablov. Kisikova pregrada se lahko uporablja tako za ognjevarne kable brez halogenov kot za ognjevarne kable brez halogenov (npr. PVC). Obsežna praksa je pokazala, da je večja verjetnost, da bodo kabli s kisikovo pregrado uspešno prestali preskuse z enojnim navpičnim gorenjem in snopom gorenja.
Z vidika formulacije materiala je ta material za kisikovo pregrado dejansko "ultra visoko polnilo", ker je za doseganje nizkih stroškov potrebno uporabiti visoko polnilo, za doseganje visokega indeksa kisika pa je treba dodati tudi visok delež (2- do 3-krat) Mg (OH) 2 ali Al (OH) 3, in za ekstrudiranje dobro in mora izbrati EVA kot osnovni material.
3. 4 Modificiran PE material za plašče
Polietilenski ovojni materiali so nagnjeni k dvema težavama: prvič, nagnjeni so k zlomu taline (tj. koža morskega psa) med iztiskanjem; drugič, nagnjeni so k pokanju zaradi obremenitve okolja. Najenostavnejša rešitev je dodajanje določenega deleža EVA v formulacijo. če se uporablja kot modificirana EVA, ki večinoma uporablja nizko vsebnost VA v razredu, je njegov indeks taline med 1 in 2 primeren.
4. Razvojne možnosti
(1) EVA se pogosto uporablja v kabelski industriji, letni znesek v postopni in enakomerni rasti. Zlasti v zadnjem desetletju se je zaradi pomena varstva okolja hitro razvila odpornost na gorivo na osnovi EVA in je delno nadomestila trend kabelskega materiala na osnovi PVC. Njegovo odlično stroškovno učinkovitost in odlično zmogljivost postopka ekstrudiranja je težko nadomestiti z drugimi materiali.
(2) letna poraba EVA smole v kabelski industriji blizu 100.000 ton, izbira sort EVA smole, uporabljena bo vsebnost VA od nizke do visoke, skupaj z granulacijo kabelskega materiala velikost podjetja ni velika, vsako leto se razširi v vsako podjetje samo v tisočih tonah smole EVA gor in dol, zato industrija EVA ne bo pritegnila velikanske pozornosti podjetij. Na primer, največja količina osnovnega materiala, ki zavira gorenje brez halogenov, je glavna izbira VA / MI = 28 /2 ~ 3 smole EVA (kot je ameriški DuPont EVA 265 #). In tega specifikacijskega razreda EVA do zdaj ni domačih proizvajalcev za proizvodnjo in dobavo. Da ne omenjam vsebnosti VA, ki je višja od 28, in indeksa taline manj kot 3 pri drugi proizvodnji in dobavi smole EVA.
(3) tuja podjetja, ki proizvajajo EVA, ker ni domačih konkurentov, cena pa je že dolgo visoka, kar resno zavira navdušenje nad proizvodnjo domačih kabelskih obratov. več kot 50 % vsebnosti VA v gumijastem EVM, prevladujejo tuja podjetja, cena pa je 2- do 3-krat podobna vsebnosti VA v blagovni znamki. Tako visoke cene posledično vplivajo tudi na količino te gume tipa EVM, zato kabelska industrija poziva domače proizvajalce EVA, da izboljšajo stopnjo domače proizvodnje EVA. Večja proizvodnja industrije je bila veliko uporabe EVA smole.
(4) Glede na val varstva okolja v dobi globalizacije kabelska industrija meni, da je EVA najboljši osnovni material za okolju prijazno odpornost na gorivo. Uporaba EVA raste s stopnjo 15 % na leto in obeti so zelo obetavni. Količina in stopnja rasti zaščitnih materialov ter proizvodnja in stopnja rasti srednje in visokonapetostnih napajalnih kablov, med približno 8% do 10%; poliolefinske odpornosti hitro rastejo, zadnja leta ostajajo med 15 % do 20 % in v predvidljivih naslednjih 5 do 10 letih lahko tudi ohranijo to stopnjo rasti.
Čas objave: 31. julij 2022