ما نوع المادة EVA؟
الـ eva هو مادة خليط الإيثيلين وأسيتات الفينيل , وهي مادة بلاستيكية شفافة غير سامة وخالية من الطعم. تتميز مادة الـ eva بالمرونة الممتازة والمرونة والشفافية والعزل الكهربائي والانحناء عند درجات الحرارة المنخفضة ومقاومة الطقس ومقاومة التآكل الكيميائي، وتُستخدم على نطاق واسع في تصنيع مواد الأسلاك والكابلات، الأغلفة والأجزاء الأخرى، والمنتجات المكونة والمخلوطة، وأجزاء صناعة السيارات، واللصاقات، والطلاء وما إلى ذلك.
1. التركيب والبنية لمادة الـ eva
كوبوليمر: يشير Ethylene إلى الإيثيلين؛ Vinylacetate يشير إلى أسيتات الفينيل؛ Copolymer يشير إلى الكوبوليمر؛ الإيثيلين وأسيتات الفينيل هما المونومرينان لـ eva. صيغة البنية الكيميائية لـ eva موضحة في الشكل أدناه:
مادة eva هي الفئة الرابعة من كوبوليمير الإيثيلين بعد البولي إيثيلين عالي الكثافة، البولي إيثيلين منخفض الكثافة والبولي إيثيلين منخفض الكثافة والضغط المنخفض. بالمقارنة مع البولي إيثيلين، بسبب إدخال مجموعة وظيفية قطبية رابطة الأسترات على السلسلة الجانبية لمادة eva، فإن درجة التبلور لمادة eva أقل، وتم تحسين مقاومة الصدمات والمناخ بشكل كبير.
2. طريقة إعداد مادة eva
في عام 1938، تقدمت الشركة البريطانية ICI بطلب للحصول على البراءة ذات الصلة للكوپوليمر eva، وتم تحقيق الإنتاج الضخم لـ eva من قبل شركة دو بونت الأمريكية في عام 1960. حاليًا، هناك أربع طرق لإنتاج مواد eva: التبلور العالي الضغط، التبلور بالتعليق، التبلور بالإمالة، والتبلور بالمحلول.
من بينها، التبلور الضغط العالي هو الطريقة الرئيسية لإنتاج مواد الإيفا، وعملية تقريبية هي: تحت ضغط عالٍ يتراوح بين 1000 إلى 2000 ضغط جوي قياسي وفي بيئة ذات درجة حرارة عالية تصل إلى حوالي 100℃، يتم إدخال غاز الإيثيلين إلى المفاعل الذي يحتوي على سائل الأسيتات الفينيل. يمكن استخدام الأسيتات الفينيل كجسم تفاعلي، ولكنه أيضًا يوفر بيئة محلولة للتفاعل. هذه العملية غالبًا ما تستخدم جهاز تفاعل تدفق مستمر، مما يسمح بإعادة تدوير الأسيتات الفينيل التي لم تشارك في التفاعل، ويمكن تحقيق إنتاج سنوي يزيد عن 100,000 طن باستخدام هذا الأسلوب. جهاز التفاعل الخاص بمادة الإيفا مشابه جدًا لبولي إيثيلين الكثافة المنخفضة (LDPE)، كما هو موضح في الشكل أدناه:
3. تصنيف واستخدام مواد الإيفا
خصائص مواد الإيفا المحصلة باستخدام طرق بوليميريزات مختلفة تختلف بشكل كبير، والسبب الأساسي هو أن الطرق المختلفة للبوليميريزات ستؤثر على محتوى أسيتات الفينيل في مواد الإيفا. وفقًا لكمية محتوى أسيتات الفينيل، يتم تقسيم مادة الإيفا إلى راتنج الإيفا، ومطاط الإيفا وإميلان الإيفا.
عندما يكون محتوى أسيتات الفينيل بين 5٪ و40٪، فإن المادة الناتجة في هذا الوقت تُسمى راتنج الإيفا، وتستخدم أساسًا كغشاء زراعي، وأساس لرغوة أو لاصق ساخن ذائب. الأغشية الشائعة من الإيفا كما يلي:
عندما يكون محتوى أسيتات الفينيل في مادة الإيفا بين 40٪ و70٪، تُسمى هذه المادة مطاط الإيفا، وزيادة محتوى الروابط الأستيرية تعطي لمادة الإيفا مرونة عالية. في هذا الوقت تكون مادة الإيفا شبه غير بلورية، درجة انتقال الزجاج منخفضة جدًا، ويمكن استخدامها كمادة تعديل للـ PVC كما هو موضح في الرسم أدناه:
إذا تم استخدام مادة الإيفا المنتجة عن طريق التحلل المائي للتبلور، يمكن أن يصل محتوى أسيتات الفينيل إلى 70٪ إلى 95٪، وتُسمى المادة الإيفا في هذه الحالة إمulsion الإيفا. يستخدم إمulsion الإيفا بشكل رئيسي في صناعة الطلاء مثل اللصق والطلاء الموصل. وفيما يلي مثال نموذجي لإمulsion الإيفا:
4. العيوب وتعديل مادة الإيفا
على الرغم من أن مواد الإيفا تمتلك العديد من الخصائص الممتازة، إلا أن الإيفا شديدة الاشتعال ويمكنها إنتاج غازات سامة. ولحل مشكلة قابلية اشتعال مادة الإيفا وضمان سلامتها، فإن الطريقة الأكثر فعالية هي إضافة مواد مقاومة للحريق إليها.
كانت مواد إبطاء اللهب المستخدمة سابقًا بشكل شائع هي مواد إبطاء اللهب الحاوية على halogen. تعمل هذه المواد عن طريق تحللها عند التسخين لإطلاق هاليد الهيدروجين، مما يستهلك الجذور الحرة الناتجة عن تحلل مادة eva، وبالتالي قطع سلسلة التفاعل الكيميائي لمادة eva. بالإضافة إلى ذلك، فإن هاليد الهيدروجين كثيف ومقاوم للحرارة، مما يسهل تكوين "طبقة واقية" على سطح مادة eva، مما يقلل من مساحة التلامس بين مادة eva والأكسجين، ويؤدي إلى تأثير معين لإبطاء اللهب.
ومع ذلك، يمكن أن يتسبب هاليد الهيدروجين في تلوث ثانوي، وبدأت الأبحاث باستخدام مركبات هيدروكسيد المعدن،.nanoparticles غير العضوية، وأيضًا مواد إبطاء اللهب التوسعية كبديل لمواد إبطاء اللهب لمادة eva.
