چه نوع مادهای EVA است؟
ایوا است ماده کوپلیمر اتیلن-اوات آسیتات , این یک ترمoplast بدون سمیت، طعم و شفاف است. ماده ایوا دارای الاستیسیته، انعطاف پذیری، شفافیت، عایق بودن، انحراف در دمای کم، مقاومت به آب و هوا، مقاومت در برابر فرسایش شیمیایی عالی است، که گسترده در تولید مواد سیم و کابل، فیلم و سایر محصولات مولد و ترکیبات، قطعات صنعت خودرو، چسب ها، پوشش ها و غیره استفاده می شود.
1. ترکیب و ساختار ماده ایوا
کوپلیمر: اتیلن نمایانگر اتیلن است؛ وینیلاسیتات نمایانگر وینیل آسیتات است؛ کوپلیمر نمایانگر کوپلیمر است؛ اتیلن و وینیل آسیتات دو مونومر eva هستند. فرمول ساختار شیمیایی eva در شکل زیر نشان داده شده است:
ماده eva چهارمین نوع کوپلیمر اتیلن پس از پلی اتیلن چگالی بالا، پلی اتیلن چگالی پایین و پلی اتیلن چگالی پایین فشار است. نسبت به پلی اتیلن، به دلیل ورود گروه تابعی قطبی استر به زنجیره جانبی ماده eva، بلوری بودن ماده eva کاهش یافته و مقاومت به ضربه و خواص هواشناسی آن به طور قابل توجهی بهبود یافته است.
2. روش تهیه ماده eva
در سال ۱۹۳۸، شرکت ICI بریتانیایی درخواست پتنت مربوطه برای کوپلیمر ای وی ای داد و تولید انبوه ای وی ای توسط شرکت دوپونت آمریکا در سال ۱۹۶۰ به دست آمد. در حال حاضر، چهار روش برای تولید مواد ای وی ای وجود دارد: پلیمراسیون جمعی تحت فشار بالا، پلیمراسیون معلق، پلیمراسیون املاسیون و پلیمراسیون محلول.
در میان آنها، پلیمریزاسیون حجمی فشار بالا روش اصلی تولید مواد ایوا است، فرآیند تقریبی آن به شرح زیر است: در فشار بالای ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ فشار استاندارد جو و محیط دمای بالا حدود ۱۰۰ درجه سانتیگراد، گاز اتیلن به راکتور حاوی مایع آسپارات وینیل وارد میشود. آسپارات وینیل همچنین میتواند به عنوان محیط محلول کننده برای واکنش استفاده شود. این فرآیند معمولاً از دستگاه واکنش جریان پیوسته استفاده میکند تا آسپارات وینیلی که در واکنش شرکت نکرده است بازیافت شود و با استفاده از این روش، تولید سالانه بیش از ۱۰۰ هزار تن میتواند دستیابی شود. دستگاه واکنش مواد ایوا بسیار نزدیک به پلیاتیلن چگالی کم (LDPE) است، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است:
۳. طبقهبندی و کاربرد مواد ایوا
خواص مواد ایوا به دست آمده از روشهای پلیمریزاسیون مختلف بسیار متفاوت است و دلیل اساسی این موضوع این است که روشهای پلیمریزاسیون مختلف تأثیری بر محتوای اسید وینیل استات در مواد ایوا دارند. بر اساس مقدار محتوای اسید وینیل استات، ماده ایوا به سه گروه ایوا رزین، ایوا الاستومر و ایوا امولسیون تقسیم میشود.
هنگامی که محتوای اسید وینیل استات بین ۵٪ تا ۴۰٪ باشد، ماده ایوا حاصله در این حالت ایوا رزین نامیده میشود و عمدتاً برای استفاده در فیلم کشاورزی، فوم و چسب گرم استفاده میشود. فیلمهای ایوا معمولی به شکل زیر هستند:
وقتی که محتوای اسید وینیل استات در ماده ایوا بین ۴۰٪ تا ۷۰٪ باشد، این ماده ایوا الاستومر نامیده میشود و افزایش محتوای پیوند استر خاصیت الاستیسیته بالا به ماده ایوا میدهد. در این حالت، ماده ایوا تقریباً بدون شکل (ناامریست) است، دمای تغییر فاز شیشهای بسیار پایین است و میتواند به عنوان تغییردهنده پیویسی استفاده شود، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است:
اگر ماده ایوا تولید شده توسط پلیمریزاسیون امولسیون استفاده شود، محتوای وینیل آستات میتواند به اندازه ۷۰٪ تا ۹۵٪ باشد و در این حالت ماده ایوا به نام امولسیون ایوا شناخته میشود. امولسیون ایوا عمدتاً در صنعت کوچککاری مانند چسب و نقاشی هدایتکننده استفاده میشود. در ادامه، یک امولسیون ایوا نمونه آورده شده است:
۴. عیوب و اصلاح ماده ایوا
هر چند مصالح ایوا خواص بسیار عالیای دارند، اما ایوا بسیار سوزنده است و میتواند گازهای سمی تولید کند. برای حل مشکل قابل اشتعال بودن مواد ایوا و تضمین امنیت مواد ایوا، راهکار مؤثرترین افزودن جذبکنندههای آتش به آن است.
پیشتر، مهارکنندههای شعلهای معمولی استفاده میشدند که شامل مهارکنندههای هالوژنی بودند. مکانیسم عمل این است که وقتی مهارکننده شعلهای گرم میشود، هیدروژن هالید تجزیه میشود و رادیکالهای آزاد تولید شده در حین تخریب ماده eva را مصرف میکند و بدین ترتیب واکنش زنجیرهای ماده eva را قطع میکند. علاوه بر این، هیدروژن هالید مقاوم و چگال است که به راحتی میتواند لایهای محافظ بر روی سطح ماده eva ایجاد کند، منطقه تماس ماده eva با اکسیژن را کاهش دهد و اثر مهار شعلهای خاصی داشته باشد.
با این حال، هیدروژن هالید همچنان آلودگی ثانویه ایجاد خواهد کرد و محققان تدریجاً به استفاده از هیدروکسید فلزات، نانوذرات نامعدنی و مهارکنندههای گسترشیافته به عنوان مواد مهارکننده شعلهای برای مواد eva روی آوردهاند.