Який матеріал такий EVA?
eva є сополімерний матеріал етилена та ацетату винилу , це небезпечний, безсмаковий, прозорий термопластичний матеріал. Матеріал eva має відмінну пружність, гнучкість, прозорість, ізоляцію, вигинання при низьких температурах, метеостойкість, хімічну корозійну стійкість, широко використовується у виготовленні матеріалів для проводів та кабелів, плівок та інших формованих продуктів та сумішей, деталей для автопромисловості, клеїв, фарб тощо.
1. Склад і структура матеріалу eva
Кополімер: Етилен означає Етилен; Вінілакетат означає Вініловий Ацетат; Кополімер означає кополімер; етилен і вініловий ацетат — це дві мономери eva. Хімічна структурна формула eva зображена на малюнку нижче:
матеріал eva є четвертою категорією кополімеру етилена після високогустотного поліетилена, низькогустотного поліетилена та низького тиску низькогустотного поліетилена. У порівнянні з поліетиленом, через введення полярної функціональної групи естерового зв'язку у бічному ланцюгу матеріалу eva, кристалічність матеріалу eva нижча, а опору до ударів і метеозахист значно покращено.
2. Метод приготування матеріалу eva
У 1938 році британська компанія ICI подала заявку на відповідний патент ева-кополімера, а масове виробництво ева було реалізовано компанією DuPont у 1960 році. На сьогоднішній день існує чотири методи виробництва матеріалів ева: високотискове масове полімеризації, суспензійна полімеризація, емульсійна полімеризація та розчинна полімеризація.
Серед них, високотискове масове полімеризаційне виробництво є головним методом для виробництва матеріалів EVA, приблизний процес такий: під тиском 1000 до 2000 стандартних атмосфер і температурою близько 100℃ етиленовий газ вводиться у реактор з рідкою акрилатною кислотою всередині. Акрилатна кислота може використовуватися як реакційна субстанція, а також надавати розчинну середовищу для реакції. Цей процес зазвичай використовує неперервний потоковий реакційний пристрій, що дозволяє переробляти акрилатну кислоту, яка не бере участь у реакції, і застосування цього методу може забезпечити річний виробничий обсяг більше 100 000 тонн. Реакційний пристрій для матеріалу EVA дуже схожий на низькогустинний поліетilen (LDPE), як показано на малюнку нижче:
3. Класифікація та застосування матеріалів EVA
Властивості ева матеріалів, отриманих різними методами полімеризації, досить відрізняються, і основна причина полягає в тому, що різні методи полімеризації впливають на вміст ацетату винилу у ева матеріалах. За кількістю ацетату винилу ева матеріал поділяється на ева смолу, ева еластомер і ева емульсію.
Коли вміст ацетату винилу становить 5% до 40%, ева матеріал, що виробляється в цей час, називається ева смолою, головним чином використовується як сільськогосподарська плівка, пінматеріал і горячий розчинний клей. Звичайні ева плівки зображено нижче:
Коли вміст ацетату винилу у ева матеріалі становить 40% до 70%, цей ева матеріал називається ева каучуком, і збільшення вмісту естрових зв'язків надає ева матеріалу високу пружність. У цьому випадку ева матеріал майже безкристалічний, температура стеклоподібної переходу дуже низька, і його можна використовувати як модифікатор ПВХ, як показано на малюнку нижче:
Якщо використовується ева матеріал, отриманий методом емульсійної полімеризації, то вміст вінілового ацетату може досягати 70–95%, і в цьому випадку ева матеріал називається ева емульсією. Ева емульсія головним чином використовується в лакоколерній промисловості, такій як клей і провідна фарба. Наведено типову ева емульсію:
4. Недоліки та модифікація матеріалу eva
Хоча матеріали eva мають багато відмінних властивостей, eva дуже палючий і може викидати токсичні гази. Щоб вирішити проблему палючих матеріалів eva та забезпечити безпеку матеріалу eva, найефективнішим способом є додавання запалювачів.
Раніше широко використовувалися галогеновані приміщики. Механізм їх дії полягає в тому, що при нагріванні приміщник розкладається на галогеноводневий газ і споживає вільні радикали, які утворюються під час знищення матеріалу eva, таким чином перериваючи ланцюгову реакцію матеріалу eva. Крім того, галогеноводень є стійким і густим, що дозволяє легко утворити "захищаючий шар" на поверхні матеріалу eva, зменшуючи площу контакту між матеріалом eva та киснем, і виробляючи певний протигарний ефект.
Проте галогеноводень все ще може призводити до вторинного забруднення, і дослідники поступово замінюють його гідроксидами металів, наночастинками бездужинних матеріалів та експануючими приміщниками як матеріалами для приміщення eva.
