1. Úvod
EVA je skratka pre kopolymér etylénu a vinylacetátu, polyolefínový polymér. Vďaka svojej nízkej teplote topenia, dobrej tekutosti, polarite a nehalogénovým prvkom a môže byť kompatibilný s rôznymi polymérmi a minerálnymi práškami, množstvom mechanických a fyzikálnych vlastností, elektrických vlastností a rovnováhy spracovania a cena nie je vysoká, ponuka na trhu je dostatočná, takže ako izolačný materiál káblov, možno použiť aj ako výplňový materiál; môže byť vyrobený z termoplastického materiálu a môže byť vyrobený do termosetového zosieťovacieho materiálu.
Široký rozsah použitia EVA, s retardérmi horenia, môže byť vyrobený do nízkodymovej bezhalogénovej alebo halogénovej palivovej bariéry; zvoliť vysoký obsah VA EVA ako základný materiál môže byť tiež vyrobený z materiálu odolného voči olejom; vyberte index toku taveniny mierneho EVA, pridajte 2 až 3-násobok náplne retardérov horenia EVA, aby ste dosiahli výkonnosť procesu vytláčania a cenu vyváženejšieho materiálu s kyslíkovou bariérou (výplňou).
V tomto príspevku od štrukturálnych vlastností EVA, predstavenie jeho aplikácie v káblovom priemysle a perspektívy vývoja.
2. Štrukturálne vlastnosti
Pri výrobe syntézy môže zmena pomeru stupňa polymerizácie n/m produkovať obsah VA od 5 do 90 % EVA; zvýšenie celkového stupňa polymerizácie môže produkovať molekulovú hmotnosť od desiatok tisíc do stoviek tisíc EVA; obsah VA pod 40%, kvôli prítomnosti čiastočnej kryštalizácie, slabej elasticite, bežne známy ako EVA plast; keď je obsah VA vyšší ako 40 %, elastomér podobný kaučuku bez kryštalizácie je bežne známy ako EVM kaučuk.
1. 2 Vlastnosti
Molekulárny reťazec EVA je lineárna nasýtená štruktúra, takže má dobrú tepelnú odolnosť, odolnosť voči poveternostným vplyvom a ozónu.
Hlavný reťazec molekuly EVA neobsahuje dvojité väzby, benzénový kruh, acylové, amínové skupiny a iné skupiny ľahko zadymiteľné pri horení, vedľajšie reťazce tiež neobsahujú ľahko zadymiteľné pri horení metylové, fenylové, kyanoskupiny a iné skupiny. Okrem toho samotná molekula neobsahuje halogénové prvky, takže je vhodná najmä pre bezhalogénovú odporovú palivovú základňu s nízkou dymivosťou.
Veľká veľkosť vinylacetátovej (VA) skupiny v bočnom reťazci EVA a jej stredná polarita znamená, že inhibuje tendenciu vinylovej kostry kryštalizovať a dobre sa spája s minerálnymi plnivami, čo vytvára podmienky pre vysokovýkonné bariérové palivá. To platí najmä pre odolné bez dymu a bez halogénov, pretože sa musia pridať retardéry horenia s obsahom viac ako 50 % objemu [napr. Al(OH) 3, Mg(OH) 2 atď.], aby sa splnili požiadavky noriem káblov na spomaľovanie horenia. EVA so stredným až vysokým obsahom VA sa používa ako základ na výrobu nízko dymivých a bezhalogénových nehorľavých palív s vynikajúcimi vlastnosťami.
Keďže vinylacetátová skupina s bočným reťazcom EVA (VA) je polárna, čím vyšší je obsah VA, tým je polymér polárnejší a tým lepšia je odolnosť voči olejom. Odolnosť voči oleju požadovaná káblovým priemyslom sa väčšinou vzťahuje na schopnosť odolávať nepolárnym alebo slabo polárnym minerálnym olejom. Podľa princípu podobnej kompatibility sa EVA s vysokým obsahom VA používa ako základný materiál na vytvorenie palivovej bariéry s nízkym obsahom dymu a bez halogénov s dobrou odolnosťou voči olejom.
Molekuly EVA v alfa-olefínovom atóme H sú aktívnejšie, pri peroxidových radikáloch alebo vysokoenergetickom elektrónovom žiarení je ľahké prijať reakciu zosieťovania H, stať sa zosieťovaným plastom alebo gumou, môžu byť náročné na výkon zo špeciálnych drôtových a káblových materiálov.
Pridaním vinylacetátovej skupiny sa teplota topenia EVA výrazne zníži a počet krátkych bočných reťazcov VA môže zvýšiť tok EVA. Preto je jeho výkon pri vytláčaní oveľa lepší ako molekulárna štruktúra podobného polyetylénu a stáva sa preferovaným základným materiálom pre polovodivé tieniace materiály a palivové bariéry bez halogénov a bezhalogénov.
2 Výhody produktu
2. 1 Mimoriadne vysoký nákladový výkon
Fyzikálne a mechanické vlastnosti EVA, tepelná odolnosť, odolnosť voči poveternostným vplyvom, odolnosť voči ozónu, elektrické vlastnosti sú veľmi dobré. Vyberte vhodnú triedu, môže byť vyrobená z tepelnej odolnosti, spomaľovača horenia, ale aj špeciálneho káblového materiálu odolného voči olejom a rozpúšťadlám.
Najviac sa používa termoplastický materiál EVA s obsahom VA 15% až 46%, s indexom toku taveniny 0,5 až 4 stupne. EVA má veľa výrobcov, veľa značiek, široký sortiment, mierne ceny, primeraná ponuka, užívateľom stačí otvoriť sekciu EVA na webe, značka, výkon, cena, miesto dodania na prvý pohľad, môžete si vybrať, veľmi pohodlné.
EVA je polyolefínový polymér, čo sa týka mäkkosti a použitia na porovnanie, a polyetylénový (PE) materiál a mäkký polyvinylchloridový (PVC) káblový materiál je podobný. Ale pri ďalšom výskume nájdete EVA a vyššie uvedené dva typy materiálov v porovnaní s nenahraditeľnou prevahou.
2. 2 vynikajúci výkon spracovania
EVA v káblovej aplikácii je zo stredného a vysokého napätia káblového tienenia materiálu vo vnútri a mimo začiatku, a neskôr rozšírená o bezhalogénové palivové bariéry. Tieto dva typy materiálov sa z hľadiska spracovania považujú za „vysoko plnený materiál“: tieniaci materiál kvôli potrebe pridať veľké množstvo vodivých sadzí a zvýšiť ich viskozitu, likvidita prudko klesla; bezhalogénové palivo spomaľujúce horenie je potrebné pridať veľké množstvo bezhalogénových retardérov horenia, tiež viskozita bezhalogénového materiálu prudko vzrástla, tekutosť prudko klesla. Riešením je nájsť polymér, ktorý dokáže prijať veľké dávky plniva, ale zároveň má nízku viskozitu taveniny a dobrú tekutosť. Z tohto dôvodu je EVA preferovanou voľbou.
Viskozita taveniny EVA s teplotou spracovania extrúzie a šmykovou rýchlosťou zvýši rýchly pokles, používateľ potrebuje iba nastaviť teplotu extrudéra a rýchlosť skrutky, môžete dosiahnuť vynikajúci výkon výrobkov z drôtu a káblov. Veľký počet domácich a zahraničných aplikácií ukazuje, že pre vysoko plnený nízkodymový bezhalogénový materiál, pretože viskozita je príliš veľká, index toku taveniny je príliš malý, takže len použitie skrutky s nízkym kompresným pomerom ( kompresný pomer menší ako 1. 3) extrúzia, aby sa zabezpečila dobrá kvalita extrúzie. Materiály EVM na báze gumy s vulkanizačnými činidlami možno vytláčať na gumených extrudéroch aj na univerzálnych extrudéroch. Následný vulkanizačný (zosieťovací) proces môže byť uskutočnený buď termochemickým (peroxidovým) zosieťovaním alebo zosieťovaním elektrónovým urýchľovačom ožiarením.
2. 3 Jednoduché úpravy a prispôsobenie
Drôty a káble sú všade, od neba po zem, od hôr po more. Používatelia požiadaviek na drôty a káble sú tiež rôzni a čudní, zatiaľ čo štruktúra drôtu a kábla je podobná, rozdiely v jeho výkone sa odrážajú najmä v materiáloch izolácie a plášťa.
Zatiaľ, doma aj v zahraničí, mäkké PVC stále tvorí veľkú väčšinu polymérnych materiálov používaných v káblovom priemysle. Avšak so zvyšujúcim sa povedomím o ochrane životného prostredia a trvalo udržateľnom rozvoji.
Materiály z PVC boli značne obmedzené, vedci robia všetko možné, aby našli alternatívne materiály k PVC, z ktorých najsľubnejší je EVA.
EVA možno miešať s rôznymi polymérmi, ale aj s rôznymi minerálnymi práškami a kompatibilnými spracovateľskými pomôckami, zo zmiešaných produktov je možné vyrobiť termoplastický plast pre plastové káble, ale aj zosieťovanú gumu pre gumové káble. Návrhári receptúry môžu vychádzať z užívateľských (alebo štandardných) požiadaviek, EVA ako základného materiálu, aby výkon materiálu spĺňal požiadavky.
3 Rozsah použitia EVA
3. 1 Používa sa ako polovodivý tieniaci materiál pre vysokonapäťové silové káble
Ako všetci vieme, hlavným materiálom tieniaceho materiálu sú vodivé sadze, pridanie veľkého množstva sadzí do plastového alebo gumového základného materiálu vážne zhorší tekutosť tieniaceho materiálu a hladkosť úrovne vytláčania. Aby sa zabránilo čiastočným výbojom vo vysokonapäťových kábloch, vnútorné a vonkajšie tienenie musí byť tenké, lesklé, jasné a jednotné. V porovnaní s inými polymérmi to EVA dokáže ľahšie. Dôvodom je to, že proces extrúzie EVA je obzvlášť dobrý, má dobrú tekutosť a nie je náchylný na jav roztrhnutia taveniny. Tieniaci materiál je rozdelený do dvoch kategórií: zabalený vo vodiči zvonku nazývaný vnútorné tienenie – s materiálom vnútorného tienenia; obalené vonkajšou izoláciou nazývanou vonkajší štít – s vonkajším materiálom sita; materiál vnútorného sita je väčšinou termoplast Materiál vnútorného sita je väčšinou termoplast a často je založený na EVA s obsahom VA od 18 % do 28 %; vonkajší materiál sita je väčšinou zosieťovaný a odlupovateľný a často je založený na EVA s obsahom VA od 40 % do 46 %.
3. 2 Termoplastické a zosieťované palivá spomaľujúce horenie
Termoplastický polyolefín spomaľujúci horenie je široko používaný v káblovom priemysle, hlavne pre požiadavky na halogénové alebo bezhalogénové námorné káble, napájacie káble a vysokokvalitné stavebné vedenia. Ich dlhodobé prevádzkové teploty sa pohybujú od 70 do 90 °C.
Pre stredno- a vysokonapäťové silové káble 10 kV a viac, ktoré majú veľmi vysoké požiadavky na elektrický výkon, vlastnosti spomaľujúce horenie nesie hlavne vonkajší plášť. V niektorých budovách alebo projektoch náročných na životné prostredie sa vyžaduje, aby káble mali nízku dymivosť, neobsahovali halogény, nízku toxicitu alebo nízku dymivosť a nízke halogénové vlastnosti, takže termoplastické polyolefíny spomaľujúce horenie sú životaschopným riešením.
Na niektoré špeciálne účely nie je vonkajší priemer veľký, teplotná odolnosť 105 ~ 150 ℃ medzi špeciálnym káblom, viac zosieťovaný polyolefínový materiál spomaľujúci horenie, jeho zosieťovanie môže vybrať výrobca kábla podľa vlastných výrobných podmienok , ako tradičný vysokotlakový parný alebo vysokoteplotný soľný kúpeľ, ale aj dostupný elektrónový urýchľovač izbovej teploty ožarovaním zosieťovaným spôsobom. Jeho dlhodobá pracovná teplota je rozdelená do troch súborov 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃, výrobný závod môže byť vyrobený podľa rôznych požiadaviek používateľov alebo noriem, bezhalogénová alebo obsahujúca palivovú bariéru.
Je dobre známe, že polyolefíny sú nepolárne alebo slabo polárne polárne polyméry. Keďže sú polaritou podobné minerálnym olejom, polyolefíny sa väčšinou považujú za menej odolné voči olejom podľa princípu podobnej kompatibility. Mnohé káblové normy doma aj v zahraničí však tiež stanovujú, že zosieťované odpory musia mať dobrú odolnosť voči olejom, rozpúšťadlám a dokonca aj voči olejovým kalom, kyselinám a zásadám. Toto je výzva pre materiálových výskumníkov, teraz, či už v Číne alebo v zahraničí, boli tieto náročné materiály vyvinuté a ich základným materiálom je EVA.
3. 3 Materiál kyslíkovej bariéry
Lankové viacžilové káble majú medzi žilami veľa dutín, ktoré je potrebné vyplniť, aby sa zabezpečil zaoblený vzhľad kábla, ak je výplň vo vonkajšom plášti vyrobená z bezhalogénovej palivovej bariéry. Táto výplňová vrstva pôsobí ako bariéra proti plameňu (kyslík), keď kábel horí, a preto je v priemysle známa ako „kyslíková bariéra“.
Základné požiadavky na materiál bariéry proti kyslíku sú: dobré extrúzne vlastnosti, dobrá bezhalogénová retardácia horenia (index kyslíka zvyčajne nad 40) a nízka cena.
Táto kyslíková bariéra sa vo veľkej miere používa v káblovom priemysle už viac ako desať rokov a viedla k výraznému zlepšeniu ohňovzdornosti káblov. Kyslíkovú bariéru je možné použiť ako pre bezhalogénové nehorľavé káble, tak aj pre bezhalogénové nehorľavé káble (napr. PVC). Veľké množstvo praxe ukázalo, že káble s kyslíkovou bariérou s väčšou pravdepodobnosťou prejdú testami vertikálneho horenia a horenia zväzkov.
Z hľadiska zloženia materiálu je tento kyslíkový bariérový materiál vlastne „ultravysoko plnivo“, pretože na splnenie nízkych nákladov je potrebné použiť vysoké plnivo, na dosiahnutie vysokého kyslíkového indexu je potrebné pridať aj vysoký podiel (2 až 3 krát) Mg ( OH) 2 alebo Al ( OH) 3, a na vytlačenie dobre a musí zvoliť EVA ako základný materiál.
3. 4 Modifikovaný PE plášťový materiál
Polyetylénové obalové materiály sú náchylné na dva problémy: po prvé, sú náchylné na zlomenie taveniny (tj žraločej kože) počas vytláčania; po druhé, sú náchylné na praskanie vplyvom prostredia. Najjednoduchším riešením je pridanie určitého podielu EVA do prípravku. používa sa ako modifikovaná EVA väčšinou s nízkym obsahom VA tohto druhu, jeho index toku taveniny medzi 1 až 2 je vhodný.
4. Perspektívy rozvoja
(1) EVA sa široko používa v káblovom priemysle, ročné množstvo v postupnom a stabilnom raste. Najmä v poslednom desaťročí, kvôli dôležitosti ochrany životného prostredia, sa odolnosť voči palivu na báze EVA rýchlo rozvíjala a čiastočne nahradila trend káblových materiálov na báze PVC. Jeho vynikajúce náklady a vynikajúci výkon procesu extrúzie je ťažké nahradiť iným materiálom.
(2) káblový priemysel ročná spotreba živice EVA takmer 100 000 ton, výber odrôd živice EVA, použije sa obsah VA od nízkej po vysokú, spolu s veľkosťou podniku na granuláciu káblového materiálu nie je veľká, každý rok sa rozprestiera v každom podniku iba v tisíckach ton živice EVA hore a dole, a preto nebude v odvetví EVA venovaná veľká pozornosť podnikov. Napríklad najväčšie množstvo základného materiálu spomaľujúceho horenie bez obsahu halogénov, hlavná voľba VA / MI = 28 / 2 ~ 3 živice EVA (ako napríklad US DuPont EVA 265 # ). A tento stupeň špecifikácie EVA zatiaľ nie je domácim výrobcom na výrobu a dodávku. Nehovoriac o obsahu VA vyšším ako 28 a indexe toku taveniny menej ako 3 pri výrobe a dodávke iných EVA živíc.
(3) zahraničné spoločnosti vyrábajúce EVA, pretože nemajú domácich konkurentov, a cena je dlho vysoká, čo vážne potláča nadšenie z domácej výroby káblových závodov. viac ako 50% obsahu VA gumového typu EVM, dominuje zahraničná spoločnosť a cena je podobná obsahu VA značky 2 až 3 krát. Takéto vysoké ceny zase ovplyvňujú aj množstvo tohto typu gumy EVM, takže káblový priemysel vyzýva domácich výrobcov EVA, aby zlepšili mieru domácej výroby EVA. Väčšia produkcia priemyslu bola veľa použitia EVA živice.
(4) Spoliehajúc sa na vlnu ochrany životného prostredia v ére globalizácie je EVA v káblovom priemysle považovaná za najlepší základný materiál pre ekologickú odolnosť voči palivu. Využívanie EVA rastie tempom 15 % ročne a vyhliadky sú veľmi sľubné. Množstvo a rýchlosť rastu tieniacich materiálov a výroba a rýchlosť rastu stredno- a vysokonapäťových napájacích káblov, asi 8% až 10% medzi; Polyolefínové rezistencie rýchlo rastú, v posledných rokoch zostali na úrovni 15 % až 20 % a v dohľadných nasledujúcich 5 až 10 rokoch si môžu toto tempo rastu udržať.
Čas odoslania: 31. júla 2022