1. Úvod
EVA je zkratka pro kopolymer ethylenu a vinylacetátu, což je polyolefinový polymer. Vzhledem ke své nízké teplotě tání, dobré tekutosti, polaritě a nehalogenovým prvkům a může být kompatibilní s různými polymery a minerálními prášky, řadou mechanických a fyzikálních vlastností, elektrických vlastností a rovnováhy zpracovatelského výkonu a cena není vysoká, nabídka na trhu je dostatečná, takže jak jako izolační materiál kabelů, lze použít také jako výplňový materiál; mohou být vyrobeny do termoplastického materiálu a mohou být vyrobeny do termosetového zesíťovacího materiálu.
Široká škála použití EVA, s retardéry hoření, může být vyrobena jako nízkokouřová bezhalogenová nebo halogenová palivová bariéra; zvolit vysoký obsah VA EVA jako základní materiál lze také vyrobit z materiálu odolného vůči oleji; zvolte index toku taveniny střední EVA, přidejte 2 až 3 násobek náplně zpomalovačů hoření EVA lze vyrobit pro výkon procesu vytlačování a cenu vyváženějšího materiálu s kyslíkovou bariérou (výplň).
V tomto příspěvku jsou od strukturálních vlastností EVA, představení jeho aplikace v kabelovém průmyslu a vyhlídky rozvoje.
2. Strukturní vlastnosti
Při výrobě syntézy může změna poměru stupně polymerace n/m produkovat obsah VA od 5 do 90 % EVA; zvýšením celkového stupně polymerace může vzniknout molekulová hmotnost od desítek tisíc do stovek tisíc EVA; obsah VA pod 40%, kvůli přítomnosti částečné krystalizace, špatná elasticita, běžně známý jako EVA plast; když je obsah VA větší než 40 %, je kaučukovitý elastomer bez krystalizace běžně známý jako EVM pryž.
1. 2 Vlastnosti
Molekulární řetězec EVA je lineární nasycená struktura, takže má dobré tepelné stárnutí, odolnost vůči povětrnostním vlivům a ozónu.
Hlavní řetězec molekuly EVA neobsahuje dvojné vazby, benzenový kruh, acylové, aminové skupiny a další skupiny snadno kouřitelné při hoření, postranní řetězce také neobsahují snadno kouřitelné při hoření methylové, fenylové, kyanoskupiny a další skupiny. Navíc samotná molekula neobsahuje halogenové prvky, takže je vhodná zejména pro nízkokouřovou bezhalogenovou odporovou palivovou bázi.
Velká velikost vinylacetátové (VA) skupiny v postranním řetězci EVA a její střední polarita znamená, že jak inhibuje tendenci vinylové kostry krystalizovat, tak se dobře spojuje s minerálními plnivy, což vytváří podmínky pro vysoce výkonná bariérová paliva. To platí zejména pro odolné materiály s nízkým obsahem kouře a bez halogenů, protože zpomalovače hoření s více než 50% objemovým obsahem [např. Al(OH) 3, Mg(OH) 2 atd.] musí být přidány, aby byly splněny požadavky kabelových norem pro zpomalení hoření. EVA se středním až vysokým obsahem VA se používá jako základ pro výrobu nízkokouřových a bezhalogenových samozhášecích paliv s vynikajícími vlastnostmi.
Protože vinylacetátová skupina postranního řetězce EVA (VA) je polární, čím vyšší je obsah VA, tím polárnější je polymer a tím lepší je odolnost vůči oleji. Odolnost vůči oleji požadovaná v kabelovém průmyslu se většinou týká schopnosti odolat nepolárním nebo slabě polárním minerálním olejům. Podle principu podobné kompatibility se EVA s vysokým obsahem VA používá jako základní materiál pro vytvoření nízkokouřové a bezhalogenové palivové bariéry s dobrou odolností vůči oleji.
Molekuly EVA v alfa-olefinovém atomu H jsou aktivnější, v peroxidových radikálech nebo vysokoenergetickém elektronovém záření lze snadno provést zesíťovací reakci H, stát se zesítěným plastem nebo pryží, lze vyrobit náročné požadavky na výkon ze speciálních drátěných a kabelových materiálů.
Přidání vinylacetátové skupiny výrazně sníží teplotu tání EVA a počet krátkých postranních řetězců VA může způsobit zvýšení toku EVA. Proto je jeho vytlačovací výkon mnohem lepší než molekulární struktura podobného polyethylenu a stává se preferovaným základním materiálem pro polovodivé stínící materiály a palivové bariéry bez halogenů a halogenů.
2 Výhody produktu
2. 1 Extrémně vysoký nákladový výkon
Fyzikální a mechanické vlastnosti EVA, tepelná odolnost, odolnost proti povětrnostním vlivům, odolnost proti ozónu, elektrické vlastnosti jsou velmi dobré. Vyberte vhodnou třídu, lze vyrobit tepelnou odolnost, zpomalující hoření, ale také speciální kabelový materiál odolný proti oleji a rozpouštědlům.
Nejčastěji se používá termoplastický materiál EVA s obsahem VA 15 % až 46 %, s indexem toku taveniny 0,5 až 4 stupně. EVA má mnoho výrobců, mnoho značek, široká škála možností, mírné ceny, adekvátní nabídka, uživatelům stačí otevřít sekci EVA webu, značka, výkon, cena, místo dodání na první pohled, můžete si vybrat, velmi pohodlné.
EVA je polyolefinový polymer, z měkkosti a použití srovnání výkonu, a polyethylenový (PE) materiál a měkký polyvinylchloridový (PVC) kabelový materiál je podobný. Ale dalším výzkumem najdete EVA a výše uvedené dva typy materiálů ve srovnání s nenahraditelnou převahou.
2. 2 vynikající výkon zpracování
EVA v kabelové aplikaci je ze středního a vysokého napětí kabelového stínícího materiálu uvnitř i vně začátku a později rozšířena na bezhalogenovou palivovou bariéru. Tyto dva typy materiálů jsou z hlediska zpracování považovány za „vysoko plněný materiál“: stínící materiál kvůli nutnosti přidat velké množství vodivých sazí a zvýšit jeho viskozitu, tekutost prudce klesla; bezhalogenové samozhášecí palivo potřeba přidat velké množství bezhalogenových zpomalovačů hoření, také viskozita bezhalogenového materiálu prudce vzrostla, tekutost prudce klesla. Řešením je najít polymer, který dokáže pojmout velké dávky plniva, ale má také nízkou viskozitu taveniny a dobrou tekutost. Z tohoto důvodu je EVA preferovanou volbou.
Viskozita taveniny EVA s teplotou zpracování vytlačováním a rychlostí smyku zvýší rychlý pokles, uživatel musí pouze upravit teplotu extrudéru a rychlost šroubu, můžete dosáhnout vynikajícího výkonu drátěných a kabelových výrobků. Velké množství domácích i zahraničních aplikací ukazuje, že pro vysoce plněný nízkokouřový bezhalogenový materiál, protože viskozita je příliš velká, je index toku taveniny příliš malý, takže pouze použití šroubu s nízkým kompresním poměrem (kompresní poměr menší než 1. 3) extruze, aby byla zajištěna dobrá kvalita extruze. EVM materiály na bázi pryže s vulkanizačními činidly lze vytlačovat jak na pryžových extrudérech, tak na extrudérech pro všeobecné použití. Následný proces vulkanizace (zesíťování) může být prováděn buď termochemickým (peroxidovým) zesíťováním nebo zesíťováním ozářením elektronovým urychlovačem.
2. 3 Snadné úpravy a přizpůsobení
Dráty a kabely jsou všude, od nebe po zem, od hor po moře. Uživatelé požadavků na dráty a kabely jsou také různí a zvláštní, zatímco struktura drátu a kabelu je podobná, rozdíly ve výkonu se odrážejí především v izolačních a krycích materiálech pláště.
Doposud, jak doma, tak v zahraničí, stále tvoří měkčené PVC naprostou většinu polymerních materiálů používaných v kabelovém průmyslu. Nicméně se zvyšujícím se povědomím o ochraně životního prostředí a udržitelném rozvoji.
Materiály PVC byly značně omezeny, vědci dělají vše pro to, aby našli alternativní materiály k PVC, z nichž nejslibnější je EVA.
EVA lze míchat s různými polymery, ale také s řadou kompatibilních minerálních prášků a zpracovatelských pomůcek, ze směsných produktů lze vyrobit termoplastický plast pro plastové kabely, ale také zesíťovanou pryž pro pryžové kabely. Návrháři receptur mohou vycházet z uživatelských (nebo standardních) požadavků, EVA jako základního materiálu, aby výkon materiálu vyhovoval požadavkům.
3 Rozsah použití EVA
3. 1 Používá se jako polovodivý stínící materiál pro vysokonapěťové silové kabely
Jak všichni víme, hlavním materiálem stínícího materiálu jsou vodivé saze. Přidání velkého množství sazí do plastového nebo pryžového základního materiálu vážně zhorší tekutost stínícího materiálu a hladkost úrovně vytlačování. Aby se zabránilo částečným výbojům ve vysokonapěťových kabelech, musí být vnitřní a vnější stínění tenké, lesklé, jasné a jednotné. Ve srovnání s jinými polymery to EVA umí snadněji. Důvodem je to, že proces vytlačování EVA je obzvláště dobrý, dobře točí a není náchylný k jevu roztržení taveniny. Materiál stínění se dělí do dvou kategorií: obalený vodičem zvenčí nazývaným vnitřní stínění – s materiálem vnitřního stínění; zabalené v izolaci zvenčí nazývané vnější štít – s vnějším stínícím materiálem; materiál vnitřního síta je většinou termoplast Materiál vnitřního síta je většinou termoplast a často je založen na EVA s obsahem VA 18 % až 28 %; vnější materiál síta je většinou zesíťovaný a odlupovatelný a často je založen na EVA s obsahem VA 40 % až 46 %.
3. 2 Termoplastická a zesíťovaná paliva zpomalující hoření
Termoplastický polyolefin zpomalující hoření je široce používán v kabelovém průmyslu, zejména pro požadavky na halogenové nebo bezhalogenové námořní kabely, silové kabely a vysoce kvalitní stavební linky. Jejich dlouhodobé provozní teploty se pohybují od 70 do 90 °C.
U vysokonapěťových a vysokonapěťových silových kabelů 10 kV a více, které mají velmi vysoké požadavky na elektrický výkon, jsou vlastnosti zpomalující hoření neseny hlavně vnějším pláštěm. V některých budovách nebo projektech náročných na životní prostředí se vyžaduje, aby kabely měly nízkou kouřivost, neobsahovaly halogeny, měly nízkou toxicitu nebo nízkou kouřivost a nízké halogenové vlastnosti, takže termoplastické polyolefiny zpomalující hoření jsou životaschopným řešením.
Pro některé speciální účely není vnější průměr velký, teplotní odolnost 105 ~ 150 ℃ mezi speciálním kabelem, více zesíťovaný polyolefinový materiál zpomalující hoření, jeho zesíťování může zvolit výrobce kabelu podle vlastních výrobních podmínek , a to jak tradiční vysokotlakou parní nebo vysokoteplotní solnou lázeň, ale také dostupným elektronovým urychlovačem pokojové ozařování zesíťovaným způsobem. Jeho dlouhodobá pracovní teplota je rozdělena do tří souborů 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃, výrobní závod může být vyroben podle různých požadavků uživatelů nebo norem, bezhalogenová nebo halogenová palivová bariéra.
Je dobře známo, že polyolefiny jsou nepolární nebo slabě polární polární polymery. Protože jsou polaritou podobné minerálním olejům, jsou polyolefiny většinou považovány za méně odolné vůči oleji podle principu podobné kompatibility. Mnoho kabelových norem doma i v zahraničí však také stanoví, že zesíťované odpory musí mít také dobrou odolnost vůči olejům, rozpouštědlům a dokonce i olejovým kalům, kyselinám a zásadám. To je výzva pro materiálové výzkumníky, nyní, ať už v Číně nebo v zahraničí, byly tyto náročné materiály vyvinuty a jejich základním materiálem je EVA.
3. 3 Materiál kyslíkové bariéry
Lankové vícežilové kabely mají mezi žilami mnoho dutin, které je třeba vyplnit, aby byl zajištěn zaoblený vzhled kabelu, pokud je výplň vnějšího pláště vyrobena z bezhalogenové palivové bariéry. Tato výplňová vrstva působí jako bariéra proti plameni (kyslík), když kabel hoří, a proto je v průmyslu známá jako „kyslíková bariéra“.
Základní požadavky na materiál pro kyslíkovou bariéru jsou: dobré vytlačovací vlastnosti, dobrá bezhalogenová samozhášecí schopnost (index kyslíku obvykle vyšší než 40) a nízká cena.
Tato kyslíková bariéra je široce používána v kabelovém průmyslu již více než deset let a vedla k významnému zlepšení zpomalování hoření kabelů. Kyslíkovou bariéru lze použít jak pro bezhalogenové kabely s nehořlavou úpravou, tak pro bezhalogenové kabely s nehořlavou úpravou (např. PVC). Velké množství praxe ukázalo, že kabely s kyslíkovou bariérou s větší pravděpodobností projdou jednotlivými testy vertikálního hoření a hoření ve svazcích.
Z hlediska složení materiálu je tento materiál pro kyslíkovou bariéru vlastně „ultra-vysoko plnivo“, protože pro splnění nízkých nákladů je nutné použít vysoké plnivo, k dosažení vysokého kyslíkového indexu je třeba přidat také vysoký podíl (2 až 3 krát) Mg ( OH) 2 nebo Al ( OH) 3, a pro vytlačování je dobré zvolit EVA jako základní materiál.
3. 4 Upravený PE plášťový materiál
Polyetylenové obalové materiály jsou náchylné ke dvěma problémům: za prvé jsou náchylné k lámání taveniny (tj. žraločí kůže) během vytlačování; za druhé, jsou náchylné k praskání vlivem okolního prostředí. Nejjednodušším řešením je přidat do přípravku určitý podíl EVA. používá se jako modifikovaná EVA většinou s nízkým obsahem VA daného stupně, jeho index toku taveniny mezi 1 až 2 je vhodný.
4. Perspektivy rozvoje
(1) EVA byl široce používán v kabelovém průmyslu, roční množství v postupném a stálém růstu. Zejména v posledním desetiletí se kvůli důležitosti ochrany životního prostředí rychle vyvíjela odolnost vůči palivu na bázi EVA a částečně nahradila trend kabelových materiálů na bázi PVC. Jeho vynikající cena a vynikající výkon procesu vytlačování je obtížné nahradit jinými materiály.
(2) kabelový průmysl roční spotřeba pryskyřice EVA téměř 100 000 tun, výběr odrůd pryskyřice EVA, bude použit obsah VA od nízkého po vysoký, spolu s velikostí podniku na granulaci kabelového materiálu není velká, každý rok se rozkládá v každém podniku pouze v tisících tun pryskyřice EVA nahoru a dolů, a proto nebude obří podniková pozornost odvětví EVA. Například největší množství základního materiálu zpomalujícího hoření bez obsahu halogenů, hlavní volba VA / MI = 28 /2 ~ 3 pryskyřice EVA (jako například US DuPont EVA 265 # ). A tuto specifikaci stupně EVA zatím domácí výrobci nevyrábí a nedodávají. Nemluvě o obsahu VA vyšším než 28 a indexu toku taveniny nižší než 3 u jiných výrob a dodávek pryskyřic EVA.
(3) zahraniční společnosti vyrábějící EVA, protože nemají domácí konkurenty, a cena je dlouho vysoká, což vážně potlačuje nadšení domácí výroby kabelů. více než 50 % obsahu VA pryžového typu EVM, je dominantní zahraniční firmou a cena je podobná obsahu VA značky 2 až 3krát. Tak vysoké ceny zase ovlivňují množství tohoto kaučukového typu EVM, takže kabelový průmysl vyzývá domácí výrobce EVA, aby zvýšili rychlost domácí výroby EVA. Větší výroba v tomto odvětví byla hodně použití pryskyřice EVA.
(4) S ohledem na vlnu ochrany životního prostředí v éře globalizace je EVA v kabelovém průmyslu považována za nejlepší základní materiál pro odolnost vůči palivům šetrným k životnímu prostředí. Využití EVA roste tempem 15 % ročně a výhled je velmi slibný. Množství a rychlost růstu stínících materiálů a výroba a rychlost růstu vysokonapěťových a vysokonapěťových kabelů, asi 8 % až 10 % mezi; rezistence polyolefinů rychle rostou, v posledních letech zůstaly na 15 % až 20 % a v dohledných 5 až 10 letech si mohou toto tempo růstu také udržet.
Čas odeslání: 31. července 2022