1. Inngangur
EVA er skammstöfun fyrir etýlen vínýlasetat samfjölliðu, pólýólefín fjölliða. Vegna lágs bræðslumarks, góðs flæðis, pólunar og innihalds af halógenlausum frumefnum, er það samhæft við ýmsar fjölliður og steinefnaduft, hefur það jafnvægi á milli vélrænna og eðlisfræðilegra eiginleika, rafmagnseiginleika og vinnslugetu, og verðið er lágt og markaðsframboðið er nægilegt. Það er því hægt að nota það bæði sem kapal einangrunarefni og sem fylliefni og kápuefni, sem hitaplastefni og sem hitaherðandi þverbindandi efni.
EVA hefur fjölbreytt notkunarsvið og logavarnarefni og er hægt að búa til halógenfrítt eða halógeneldsneytishindrun með litlum reyk; ef EVA er valið sem grunnefni með hátt VA-innihald má einnig búa til olíuþolið efni; ef EVA er með miðlungs bræðsluvísitölu má bæta við 2 til 3 sinnum meiri logavarnarefni en EVA fyllingin, sem getur aukið afköst og verð á útpressunarferlinu með jafnvægari súrefnishindrandi (fyllingarefni).
Í þessari grein er fjallað um byggingareiginleika EVA, kynningu á notkun þess í kapaliðnaðinum og þróunarhorfur.
2. Byggingareiginleikar
Þegar myndun er framleidd getur breyting á fjölliðunarstigi n/m leitt til þess að VA-innihaldið fari úr 5 í 90% af EVA; aukning á heildarfjölliðunarstiginu getur leitt til þess að mólþungi EVA fari úr tugum þúsunda í hundruð þúsunda; VA-innihald undir 40% vegna hlutakristöllunar og lélegrar teygjanleika er almennt þekkt sem EVA-plast; þegar VA-innihaldið er meira en 40% er gúmmílíkt teygjuefni án kristöllunar almennt þekkt sem EVM-gúmmí.
1. 2 Eignir
Sameindakeðjan í EVA er línuleg mettuð uppbygging, þannig að hún hefur góða hitaþol, veðurþol og ósonþol.
Aðalkeðja EVA sameindarinnar inniheldur ekki tvítengi, bensenhringi, asýl-, amínhópa og aðra hópa sem auðvelt er að brenna við bruna, og hliðarkeðjurnar innihalda heldur ekki metýl-, fenýl-, sýanó- og aðra hópa sem auðvelt er að brenna við bruna. Að auki inniheldur sameindin sjálf ekki halógen, þannig að hún er sérstaklega hentug sem lágreykt halógenfrí viðnámseldsneytisgrunnur.
Stór stærð vínýlasetathópsins (VA) í EVA hliðarkeðjunni og meðalstór pólun hans þýðir að hann bæði hindrar tilhneigingu vínýlbökunarinnar til að kristallast og tengist vel steinefnafylliefnum, sem skapar skilyrði fyrir öflugt eldsneyti með hindrun. Þetta á sérstaklega við um viðnámsefni með lágu reykinnihaldi og halógenlausu efni, þar sem logavarnarefni með meira en 50% rúmmálsinnihaldi [t.d. Al(OH)3, Mg(OH)2, o.s.frv.] verða að vera bætt við til að uppfylla kröfur kapalstaðla um logavarnarefni. EVA með meðalháu til háu VA innihaldi er notað sem grunnur til að framleiða logavarnarefni með lágu reykinnihaldi og halógenlausu eldsneyti með framúrskarandi eiginleikum.
Þar sem EVA hliðarkeðju vínýlasetathópurinn (VA) er pólískur, því hærra sem VA-innihaldið er, því pólískari er fjölliðan og því betri er olíuþolið. Olíuþolið sem kapaliðnaðurinn krefst vísar aðallega til getu til að standast ópólískar eða veikt pólískar steinefnaolíur. Samkvæmt meginreglunni um svipaða eindrægni er EVA með hátt VA-innihald notað sem grunnefni til að framleiða eldsneytishindrun með litlum reyk og halógenfríum með góðri olíuþol.
EVA sameindir eru virkari í alfa-ólefín H atómum. Þær mynda auðveldlega H þvertengingarviðbrögð við peroxíð stakeindum eða orkuríkum rafeindum og verða að þverbundnu plasti eða gúmmíi sem hægt er að búa til með kröfum um afköst fyrir sérstök vír- og kapalefni.
Viðbót vínýlasetathópsins veldur því að bræðslumark EVA lækkar verulega og fjöldi stuttra hliðarkeðja VA getur aukið flæði EVA. Þess vegna er útpressunargeta þess mun betri en sameindabygging svipaðs pólýetýlens og verður því ákjósanlegt grunnefni fyrir hálfleiðandi skjöldunarefni og halógen- og halógenlausar eldsneytishindranir.
2 Kostir vörunnar
2. 1 Mjög mikil kostnaðarárangur
EVA hefur mjög góða eðlis- og vélræna eiginleika, hitaþol, veðurþol, ósonþol og rafmagnseiginleika. Veldu viðeigandi gæðaflokk til að fá hitaþol, logavarnarefni og sérstakt kapalefni sem er ónæmt fyrir olíu og leysiefnum.
Hitaplastískt EVA efni er aðallega notað með VA innihaldi á bilinu 15% til 46%, með bræðsluvísitölu á bilinu 0,5 til 4. EVA er af mörgum framleiðendum, mörgum vörumerkjum, fjölbreytt úrval, hóflegt verð, nægilegt framboð, notendur þurfa aðeins að opna EVA hlutann á vefsíðunni, vörumerki, afköst, verð, afhendingarstað í fljótu bragði, þú getur valið, mjög þægilegt.
EVA er pólýólefín fjölliða, sem er mýkt og nothæfi, og er svipað og mjúkt pólýetýlen (PE) efni og mjúkt pólývínýlklóríð (PVC) snúruefni. En frekari rannsóknir sýna að EVA og ofangreindar tvær gerðir af efnum eru ómissandi yfirburðir.
2. 2 framúrskarandi vinnsluárangur
EVA í kapalnotkun er upphaflega notað til að vernda miðlungs- og háspennukaprala að innan og utan, og síðar útvíkkað í halógenlausa eldsneytishindranir. Frá vinnslusjónarmiði eru þessar tvær gerðir efna taldar vera „mjög fylliefni“: vegna þess að þörf er á að bæta við miklu magni af leiðandi kolsvörtu í verndarefni, sem eykur seigju þess og lækkar lausafjárstöðu verulega; vegna þess að þörf er á að bæta við miklu magni af halógenlausum logavarnarefnum í halógenlausum eldsneyti, eykst einnig seigja halógenlausra efna verulega og lækkar lausafjárstöðu verulega. Lausnin er að finna fjölliðu sem getur tekið við miklum skömmtum af fylliefni, en hefur einnig lága bræðsluseigju og góðan flæði. Þess vegna er EVA kjörinn kostur.
Seigja bráðnunar EVA með útdráttarvinnsluhita og klippihraða eykst hratt. Notandinn þarf aðeins að stilla hitastig og skrúfuhraða útdráttarvélarinnar til að ná framúrskarandi árangri í vír- og kapalframleiðslu. Fjölmargar innlendar og erlendar umsóknir sýna að fyrir mjög fyllt og reyklítið halógenfrítt efni, vegna þess að seigjan er of stór og bræðsluvísitalan of lítil, er aðeins hægt að nota skrúfuútdrátt með lágu þjöppunarhlutfalli (þjöppunarhlutfall minna en 1,3) til að tryggja góða útdráttargæði. Gúmmí-undirstaða EVM efni með vúlkaniseringarefnum er hægt að pressa út bæði á gúmmíútdráttarvélum og almennum útdráttarvélum. Síðari vúlkaniseringarferlið (þvertenging) er hægt að framkvæma annað hvort með varmaefnafræðilegri (peroxíð) þvertengingu eða með rafeindahraðalsandi geislunarþvertengingu.
2. 3 Auðvelt að breyta og aðlaga
Vírar og kaplar eru alls staðar, frá himni til jarðar, frá fjöllum til sjávar. Notendur þurfa að hafa mismunandi kröfur um víra og kapla, en þó að uppbygging víra og kapla sé svipuð, þá endurspeglast munurinn á afköstum þeirra aðallega í einangrunar- og hlífðarefnum.
Hingað til, bæði heima og erlendis, er mjúkt PVC ennþá langstærsti hluti fjölliðaefna sem notuð eru í kapalframleiðslu. Hins vegar, með aukinni vitund um umhverfisvernd og sjálfbæra þróun.
Mikil takmörkun hefur verið sett á notkun PVC-efna og vísindamenn gera allt sem í þeirra valdi stendur til að finna önnur efni en PVC, og EVA er efnilegasta efnið.
Hægt er að blanda EVA við ýmsar fjölliður, en einnig við ýmsar steinefnaduft og vinnsluhjálparefni sem eru samhæfð. Úr blönduðum vörum er hægt að búa til hitaplast fyrir plaststrengi og einnig til þverbundins gúmmí fyrir gúmmístrengi. Hönnuðir geta notað EVA sem grunnefni út frá kröfum notenda (eða staðla) til að uppfylla kröfur um afköst efnisins.
3 EVA notkunarsvið
3. 1 Notað sem hálfleiðandi skjöldur fyrir háspennustrengi
Eins og við öll vitum er aðalefni skjöldunarefnisins leiðandi kolsvört. Ef mikið magn af kolsvörtu er bætt við í plast- eða gúmmíefni mun það verulega skerða flæði skjöldunarefnisins og sléttleika útdráttarins. Til að koma í veg fyrir hlutaútskrift í háspennustrengjum verða innri og ytri skjöldarnir að vera þunnir, glansandi, bjartir og einsleitir. Í samanburði við aðrar fjölliður er EVA auðveldara að gera þetta. Ástæðan fyrir þessu er sú að útdráttarferlið í EVA er sérstaklega gott, flæðir vel og er ekki tilhneigt til bráðnunarbrota. Skjöldunarefnið er skipt í tvo flokka: vafið utan um leiðarann, kallað innri skjöldur, með innri skjölduefni; vafið utan um einangrunina, kallað ytri skjöldur, með ytri skjölduefni; innri skjölduefnið er að mestu leyti hitaplast. Innri skjölduefnið er að mestu leyti hitaplast og er oft byggt á EVA með VA-innihaldi á bilinu 18% til 28%; ytri skjölduefnið er að mestu leyti þverbundið og afhýðið og er oft byggt á EVA með VA-innihaldi á bilinu 40% til 46%.
3. 2 Hitaplastískt og þverbundið eldsneyti
Hitaplastískt, logavarnarefni úr pólýólefíni er mikið notað í kapalframleiðslu, aðallega fyrir kröfur um halógen eða halógenlausa notkun í sjóstrengjum, rafmagnsstrengjum og hágæða byggingarlínum. Langtíma rekstrarhitastig þeirra er á bilinu 70 til 90°C.
Fyrir meðal- og háspennustrengi með 10 kV spennu og hærri, sem hafa mjög miklar kröfur um rafmagnsafköst, eru eldvarnareiginleikarnir aðallega bornir af ytra laginu. Í sumum umhverfisvænum byggingum eða verkefnum er krafist að strengirnir hafi lágan reyk, halógenfrían, lága eituráhrif eða lágan reyk og lágan halógen, þannig að hitaplastískir eldvarnarefni úr pólýólefínum eru góð lausn.
Í sumum sérstökum tilgangi er ytra þvermálið ekki stórt, hitaþolið á milli 105 ~ 150 ℃ á milli sérstakra kapla, meira þverbundið logavarnarefni úr pólýólefíni. Framleiðendur kaplanna geta valið þverbindingu þess í samræmi við framleiðsluskilyrði þeirra. Það er hægt að nota hefðbundna háþrýstigufu eða háhitasaltbað, en einnig er hægt að nota rafeindahraðal með geislun við stofuhita. Langtímavinnsluhitastigið er skipt í þrjá flokka: 105 ℃, 125 ℃ og 150 ℃. Framleiðslustöðin getur verið framleidd í samræmi við mismunandi kröfur notenda eða staðla, hvort sem um er að ræða halógenlausa eða halógenríka eldsneytishindranir.
Það er vel þekkt að pólýólefín eru óskautuð eða veikt skautuð pólpólímer. Þar sem þau eru svipuð steinefnaolíu hvað varðar pólun eru pólýólefín að mestu leyti talin minna ónæm fyrir olíu samkvæmt meginreglunni um svipaða eindrægni. Hins vegar kveða margir staðlar fyrir kapal, bæði heima og erlendis, á um að þverbundin viðnám verði einnig að hafa góða viðnám gegn olíum, leysiefnum og jafnvel olíuslamgi, sýrum og basa. Þetta er áskorun fyrir efnisfræðinga, því nú, hvort sem er í Kína eða erlendis, hafa þessi krefjandi efni verið þróuð og grunnefnið er EVA.
3. 3 Súrefnishindrandi efni
Fjölþættir kaplar með mörgum kjarna hafa mörg holrými á milli kjarnanna sem þarf að fylla til að tryggja ávöl útlit kapalsins, ef fyllingin innan ytri hlífðar er úr halógenlausri eldsneytisþröskuldi. Þetta fyllingarlag virkar sem logavörn (súrefni) þegar kapallinn brennur og er því þekkt sem „súrefnisþröskuldur“ í greininni.
Grunnkröfur fyrir súrefnishindrandi efni eru: góðir útpressunareiginleikar, góð halógenlaus logavarnarefni (súrefnisvísitala venjulega yfir 40) og lágur kostnaður.
Þessi súrefnishindrun hefur verið mikið notuð í kapaliðnaðinum í meira en áratug og hefur leitt til verulegra úrbóta á logavarnareiginleikum kapla. Súrefnishindrunina má nota bæði fyrir halógenlausa logavarnarkapla og halógenlausa logavarnarkapla (t.d. PVC). Mikil reynsla hefur sýnt að kaplar með súrefnishindrun eru líklegri til að standast prófanir á einum lóðréttum bruna og bruna í knippum.
Frá sjónarhóli efnisframleiðslu er þetta súrefnishindrandi efni í raun „mjög hátt fylliefni“, því til að standa straum af lágum kostnaði er nauðsynlegt að nota hátt fylliefni. Til að ná háum súrefnisstuðli verður einnig að bæta við háu hlutfalli (2 til 3 sinnum) af Mg(OH)2 eða Al(OH)3 og til að pressa út gott efni verður að velja EVA sem grunnefni.
3. 4 Breytt PE kápuefni
Pólýetýlenhúðunarefni eru viðkvæm fyrir tveimur vandamálum: í fyrsta lagi eru þau viðkvæm fyrir bráðnun (þ.e. hákarlshúð) við útpressun; í öðru lagi eru þau viðkvæm fyrir spennusprungum í umhverfinu. Einfaldasta lausnin er að bæta ákveðnu hlutfalli af EVA við samsetninguna. Þegar notað er sem breytt EVA, aðallega með lágu VA innihaldi gæðaflokksins, er bræðsluvísitala þess á bilinu 1 til 2 viðeigandi.
4. Þróunarhorfur
(1) EVA hefur verið mikið notað í kapalframleiðslu og hefur vaxið jafnt og þétt árlega. Sérstaklega á síðasta áratug, vegna mikilvægis umhverfisverndar, hefur EVA-byggð eldsneytisþol þróast hratt og hefur að hluta til komið í stað PVC-byggðra kapalefna. Framúrskarandi hagkvæmni og framúrskarandi árangur í útpressunarferlinu gerir það erfitt að skipta út öðrum efnum.
(2) Árleg notkun EVA plastefna í kapaliðnaðinum er nærri 100.000 tonn. Valið er á EVA plastefnategundum og VA-innihaldið er lágt í hátt. Þar sem kornmyndun kapalefnisins er ekki stór, dreifist EVA plastefnin aðeins í þúsundir tonna á ári hverju í hverju fyrirtæki, sem vekur ekki athygli risafyrirtækja í EVA-iðnaðinum. Til dæmis er mest magn af halógenfríu logavarnarefni, og aðalvalið er VA/MI = 28/2 ~ 3 af EVA plastefni (eins og EVA 265# frá DuPont í Bandaríkjunum). Og þessi tegund EVA plastefna er enn ekki framleidd og selt af innlendum framleiðendum. Að auki er VA-innihaldið hærra en 28 og bræðsluvísitalan minni en 3 fyrir aðrar EVA plastefni.
(3) Erlend fyrirtæki framleiða EVA vegna þess að þau hafa enga innlenda samkeppni og verðið hefur lengi verið hátt, sem dregur verulega úr áhuga innlendra kapalverksmiðja á framleiðslu. Meira en 50% af VA-innihaldi gúmmí-EVM er í eigu erlendra fyrirtækja og verðið er svipað og VA-innihald vörumerkisins 2 til 3 sinnum. Slíkt hátt verð hefur aftur á móti einnig áhrif á magn þessa gúmmí-EVM, þannig að kapaliðnaðurinn kallar á innlenda EVA-framleiðendur til að auka innlenda framleiðslu á EVA. Iðnaðurinn hefur notað EVA plastefni mikið í framleiðslu.
(4) Í ljósi aukinnar umhverfisverndar á tímum hnattvæðingar er EVA talið besta grunnefnið fyrir umhverfisvæna eldsneytisþol af kapalframleiðendum. Notkun EVA er að aukast um 15% á ári og horfurnar eru mjög lofandi. Magn og vöxtur skjöldunarefna og framleiðslu og vaxtarhraði á meðal- og háspennustrengjum er um 8% til 10% á bilinu; pólýólefínþol er að aukast hratt og hefur á undanförnum árum haldist á bilinu 15% til 20% og gæti einnig haldið þessum vexti á næstu 5 til 10 árum.
Birtingartími: 31. júlí 2022