1. Introducere
EVA este abrevierea pentru copolimer de etilenă acetat de vinil, un polimer poliolefin. Datorită temperaturii sale scăzute de topire, fluidității bune, polarității și elementelor non-halogen, și poate fi compatibil cu o varietate de polimeri și pulberi minerale, o serie de proprietăți mecanice și fizice, proprietăți electrice și echilibru de performanță de procesare, iar prețul nu este ridicat, oferta pieței este suficientă, astfel încât atât ca material de izolare a cablurilor, poate fi folosit și ca material de umplutură, material de înveliș; poate fi transformat în material termoplastic și poate fi transformat în material de reticulare termorigid.
Gama largă de utilizări EVA, cu retardanți de flacără, poate fi transformată într-o barieră de combustibil fără halogen cu emisii reduse de halogen; alegeți conținutul ridicat de VA din EVA ca material de bază poate fi, de asemenea, transformat în material rezistent la ulei; alegeți indicele de topire al EVA moderat, adăugați de 2 până la 3 ori umplerea cu retardanți de flacără EVA la performanța procesului de extrudare și la prețul unui material de barieră de oxigen mai echilibrat (de umplere).
În această lucrare, din proprietățile structurale ale EVA, introducerea aplicării sale în industria cablurilor și perspectivele de dezvoltare.
2. Proprietăţi structurale
La producerea sintezei, modificarea raportului gradului de polimerizare n/m poate produce conținut de VA de la 5 la 90% EVA; creșterea gradului total de polimerizare poate produce greutate moleculară de la zeci de mii la sute de mii de EVA; Conținut de VA sub 40%, datorită prezenței cristalizării parțiale, elasticității slabe, cunoscută în mod obișnuit ca plastic EVA; când conținutul de VA este mai mare de 40%, un elastomer asemănător cauciucului fără cristalizare este cunoscut în mod obișnuit ca cauciuc EVM.
1. 2 Proprietăți
Lanțul molecular al EVA este o structură liniară saturată, astfel încât are o bună rezistență la îmbătrânire termică, la intemperii și la ozon.
Lanțul principal al moleculei EVA nu conține legături duble, inel benzenic, acil, grupări amine și alte grupuri ușor de fumat atunci când ard, lanțurile laterale nu conțin, de asemenea, ușor de afumat atunci când ard metil, fenil, ciano și alte grupuri. În plus, molecula în sine nu conține elemente de halogen, deci este potrivită în special pentru o bază de combustibil rezistivă fără halogeni cu emisii reduse.
Dimensiunea mare a grupului de acetat de vinil (VA) din lanțul lateral EVA și polaritatea sa medie înseamnă că atât inhibă tendința coloanei vertebrale de vinil de a se cristaliza și se cuplează bine cu umpluturi minerale, ceea ce creează condițiile pentru combustibilii de barieră de înaltă performanță. Acest lucru este valabil mai ales în cazul rezistențelor fără fum și fără halogeni, deoarece trebuie adăugate ignifuge cu un conținut de volum mai mare de 50% [de ex. Al(OH) 3, Mg(OH) 2 etc.] pentru a îndeplini cerințele standardelor de cablu. pentru rezistenta la flacara. EVA cu un conținut mediu spre mare de VA este folosit ca bază pentru a produce combustibili ignifugă fără halogeni și cu un fum redus, cu proprietăți excelente.
Deoarece grupa de acetat de vinil (VA) a lanțului lateral EVA este polară, cu cât conținutul de VA este mai mare, cu atât polimerul este mai polar și cu atât rezistența la ulei este mai bună. Rezistența la ulei cerută de industria cablurilor se referă în principal la capacitatea de a rezista uleiurilor minerale nepolare sau slab polare. Conform principiului compatibilității similare, EVA cu conținut ridicat de VA este utilizat ca material de bază pentru a produce o barieră de combustibil fără fum și halogen cu o rezistență bună la ulei.
Moleculele EVA în performanța atomului de alfa-olefină H este mai activă, în radicalii de peroxid sau efectul de radiație electronică de înaltă energie este ușor de luat H reacție de reticulare, devin plastic reticulat sau cauciuc, pot fi făcute cerințe de performanță exigente din materiale speciale de sârmă și cabluri.
Adăugarea grupului de acetat de vinil face ca temperatura de topire a EVA să scadă semnificativ, iar numărul de lanțuri laterale scurte VA poate face ca fluxul de EVA să crească. Prin urmare, performanța sa de extrudare este mult mai bună decât structura moleculară a polietilenei similare, devenind materialul de bază preferat pentru materialele de ecranare semiconductoare și barierele de combustibil fără halogen și fără halogen.
2 Avantajele produsului
2. 1 Performanță de cost extrem de ridicată
Proprietățile fizice și mecanice ale EVA, rezistența la căldură, rezistența la intemperii, rezistența la ozon, proprietățile electrice sunt foarte bune. Selectați gradul corespunzător, se poate face rezistență la căldură, performanță ignifugă, dar și ulei, material cablu special rezistent la solvenți.
Materialul termoplastic EVA este utilizat în principal cu un conținut de VA de 15% până la 46%, cu un indice de topire de 0,5 până la 4 grade. EVA are mulți producători, multe mărci, o gamă largă de opțiuni, prețuri moderate, aprovizionare adecvată, utilizatorii trebuie doar să deschidă secțiunea EVA a site-ului web, marca, performanța, prețul, locația de livrare dintr-o privire, puteți alege, foarte convenabil.
EVA este un polimer poliolefin, din moliciunea și utilizarea comparațiilor de performanță, iar materialul de polietilenă (PE) și materialul de cablu moale de clorură de polivinil (PVC) este similar. Dar în continuare, veți găsi EVA și cele două tipuri de materiale de mai sus în comparație cu superioritatea de neînlocuit.
2. 2 performanțe excelente de procesare
EVA în aplicația de cablu este de la materialul de ecranare a cablului de medie și înaltă tensiune în interiorul și în exterior la început, și mai târziu extins la bariera de combustibil fără halogeni. Aceste două tipuri de materiale din punct de vedere al procesării sunt considerate „material foarte umplut”: material de ecranare din cauza necesității de a adăuga un număr mare de negru de fum conductor și de a crește vâscozitatea acestuia, lichiditatea a scăzut brusc; Combustibil ignifug fără halogen trebuie să adauge un număr mare de ignifugă fără halogen, de asemenea, vâscozitatea materialului fără halogen a crescut brusc, lichiditatea a scăzut brusc. Soluția este găsirea unui polimer care să poată găzdui doze mari de umplutură, dar să aibă și o viscozitate scăzută la topire și o fluiditate bună. Din acest motiv, EVA este alegerea preferată.
Vâscozitatea topiturii EVA cu temperatura de procesare a extrudarii și rata de forfecare vor crește scăderea rapidă, utilizatorul trebuie doar să ajusteze temperatura extruderului și viteza șurubului, puteți obține o performanță excelentă a produselor de sârmă și cablu. Un număr mare de aplicații interne și străine arată că, pentru materialul foarte umplut fără halogen cu fum redus, deoarece vâscozitatea este prea mare, indicele de topire este prea mic, astfel încât numai utilizarea șurubului cu raport de compresie scăzut (raport de compresie mai mic de 1. 3) extrudare, pentru a asigura o bună calitate a extrudarii. Materialele EVM pe bază de cauciuc cu agenți de vulcanizare pot fi extrudate atât pe extrudere de cauciuc, cât și pe extrudere de uz general. Procesul de vulcanizare (reticulare) ulterior poate fi realizat fie prin reticulare termochimică (peroxid), fie prin reticulare prin iradiere cu accelerator de electroni.
2. 3 Ușor de modificat și adaptat
Firele și cablurile sunt peste tot, de la cer până la pământ, de la munte până la mare. Cerințele utilizatorilor de sârmă și cablu sunt, de asemenea, variate și ciudate, în timp ce structura firului și cablului este similară, diferențele de performanță se reflectă în principal în materialele de izolație și de acoperire a mantalei.
Până acum, atât în țară, cât și în străinătate, PVC moale încă reprezintă marea majoritate a materialelor polimerice utilizate în industria cablurilor. Cu toate acestea, odată cu creșterea gradului de conștientizare a protecției mediului și a dezvoltării durabile.
Materialele din PVC au fost foarte restricționate, oamenii de știință fac tot posibilul pentru a găsi materiale alternative la PVC, dintre care cel mai promițător este EVA.
EVA poate fi amestecat cu o varietate de polimeri, dar și cu o varietate de pulberi minerale și auxiliari de procesare compatibile, produsele amestecate pot fi transformate în plastic termoplastic pentru cabluri din plastic, dar și în cauciuc reticulat pentru cabluri de cauciuc. Proiectanții de formulări se pot baza pe cerințele utilizatorului (sau standard), EVA ca material de bază, pentru a face ca performanța materialului să îndeplinească cerințele.
3 Domeniu de aplicare EVA
3. 1 Folosit ca material de ecranare semiconductiv pentru cablurile de alimentare de înaltă tensiune
După cum știm cu toții, materialul principal al materialului de ecranare este negru de fum conductiv, în materialul de bază din plastic sau cauciuc pentru a adăuga un număr mare de negru de fum va deteriora grav fluiditatea materialului de ecranare și netezimea nivelului de extrudare. Pentru a preveni descărcările parțiale în cablurile de înaltă tensiune, ecranele interioare și exterioare trebuie să fie subțiri, strălucitoare, strălucitoare și uniforme. În comparație cu alți polimeri, EVA poate face acest lucru mai ușor. Motivul pentru aceasta este că procesul de extrudare al EVA este deosebit de bun, curge bun și nu este predispus la fenomenul de ruptură prin topire. Materialul de ecranare este împărțit în două categorii: învelit în conductorul exterior numit scut interior – cu materialul ecranului interior; învelit în izolația exterioară numită scut exterior – cu materialul ecranului exterior; Materialul ecranului interior este în mare parte termoplastic. Materialul ecranului interior este în mare parte termoplastic și se bazează adesea pe EVA cu un conținut de VA de 18% până la 28%; materialul ecranului exterior este în mare parte reticulat și decojit și este adesea bazat pe EVA cu un conținut de VA de 40% până la 46%.
3. 2 Combustibili termoplastici și reticulati ignifugă
Poliolefina termoplastică ignifugă este utilizată pe scară largă în industria cablurilor, în principal pentru cerințele fără halogeni sau fără halogeni ale cablurilor marine, cablurilor de alimentare și liniilor de construcție de înaltă calitate. Temperaturile lor de funcționare pe termen lung variază de la 70 la 90 °C.
Pentru cablurile de alimentare de medie și înaltă tensiune de 10 kV și mai sus, care au cerințe de performanță electrică foarte ridicate, proprietățile ignifuge sunt suportate în principal de mantaua exterioară. În unele clădiri sau proiecte exigente din punct de vedere ecologic, cablurile trebuie să aibă proprietăți cu emisie scăzută de fum, fără halogeni, cu toxicitate scăzută sau cu fum scăzut și proprietăți cu halogen scăzut, astfel încât poliolefinele termoplastice ignifuge sunt o soluție viabilă.
Pentru anumite scopuri speciale, diametrul exterior nu este mare, rezistența la temperatură în 105 ~ 150 ℃ între cablul special, mai mult material poliolefin ignifug reticulat, reticulare poate fi selectată de producătorul cablului în funcție de propriile condiții de producție , atât tradițional de înaltă presiune de abur sau baie de sare de înaltă temperatură, dar, de asemenea, disponibil accelerator de electroni temperatura camerei iradiere mod reticulat. Temperatura de lucru pe termen lung este împărțită în 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ trei fișiere, instalația de producție poate fi realizată în funcție de cerințele diferite ale utilizatorilor sau standardelor, barieră de combustibil fără halogen sau care conține halogen.
Este bine cunoscut faptul că poliolefinele sunt polimeri polari nepolari sau slab polari. Deoarece sunt similare cu uleiul mineral în polaritate, poliolefinele sunt considerate în cea mai mare parte a fi mai puțin rezistente la ulei conform principiului compatibilității similare. Cu toate acestea, multe standarde de cablu în țară și în străinătate prevăd, de asemenea, că rezistențele reticulate trebuie să aibă și o rezistență bună la uleiuri, solvenți și chiar la nămolurile de ulei, acizi și alcalii. Aceasta este o provocare pentru cercetătorii de materiale, acum, fie în China, fie în străinătate, aceste materiale solicitante au fost dezvoltate, iar materialul său de bază este EVA.
3. 3 Material barieră de oxigen
Cablurile cu mai multe toroane au multe goluri între miezuri care trebuie umplute pentru a asigura un aspect rotunjit al cablului, dacă umplutura din mantaua exterioară este realizată din barieră de combustibil fără halogeni. Acest strat de umplere acționează ca o barieră de flacără (oxigen) atunci când cablul arde și, prin urmare, este cunoscut ca o „barieră de oxigen” în industrie.
Cerințele de bază pentru un material de barieră la oxigen sunt: proprietăți bune de extrudare, rezistență la flacără bună fără halogeni (indicele de oxigen de obicei peste 40) și costuri reduse.
Această barieră de oxigen a fost utilizată pe scară largă în industria cablurilor de mai bine de un deceniu și a condus la îmbunătățiri semnificative ale rezistenței la flacără a cablurilor. Bariera de oxigen poate fi utilizată atât pentru cabluri ignifuge fără halogen, cât și pentru cabluri ignifuge fără halogeni (de exemplu PVC). O cantitate mare de practică a arătat că cablurile cu o barieră de oxigen sunt mai susceptibile de a trece testele de ardere verticală unică și de ardere în pachet.
Din punctul de vedere al formulării materialului, acest material de barieră de oxigen este de fapt „umplutură ultra-înaltă”, deoarece pentru a satisface costul scăzut, este necesar să se utilizeze un material de umplutură ridicat, pentru a obține un indice de oxigen ridicat, trebuie să se adauge și o proporție mare. (de 2 până la 3 ori) de Mg (OH) 2 sau Al (OH) 3, și pentru a extruda bine și trebuie să aleagă EVA ca material de bază.
3. 4 Material de înveliș PE modificat
Materialele de înveliș din polietilenă sunt predispuse la două probleme: în primul rând, sunt predispuse la rupere prin topire (adică piele de rechin) în timpul extrudarii; în al doilea rând, sunt predispuși la fisurarea prin stres de mediu. Cea mai simplă soluție este adăugarea unei anumite proporții de EVA în formulare. utilizat ca EVA modificat în cea mai mare parte folosind un conținut scăzut de VA al gradului, indicele său de topire între 1 și 2 este adecvat.
4. Perspective de dezvoltare
(1) EVA a fost utilizat pe scară largă în industria cablurilor, suma anuală în creștere treptată și constantă. În special în ultimul deceniu, datorită importanței protecției mediului, rezistența la combustibil pe bază de EVA a fost o dezvoltare rapidă și a înlocuit parțial tendința materialului de cablu pe bază de PVC. Performanța sa excelentă a costurilor și performanța excelentă a procesului de extrudare este dificil de înlocuit orice alte materiale.
(2) consumul anual al industriei de cabluri de rășină EVA aproape de 100.000 de tone, alegerea soiurilor de rășină EVA, conținutul VA de la scăzut la mare va fi utilizat, împreună cu materialul cablului de granulație dimensiunea întreprinderii nu este mare, răspândită în fiecare întreprindere în fiecare an numai în mii de tone de rășină EVA în sus și în jos, și, astfel, nu va fi atenția industriei EVA gigant întreprindere. De exemplu, cea mai mare cantitate de material de bază ignifug fără halogen, alegerea principală de VA / MI = 28 /2 ~ 3 de rășină EVA (cum ar fi EVA 265 # US DuPont). Și acest grad de specificație al EVA până în prezent nu există producători interni care să producă și să furnizeze. Ca să nu mai vorbim de conținutul VA mai mare de 28 și indicele de topire mai mic de 3 din producția și furnizarea altor rășini EVA.
(3) companiile străine care produc EVA din cauza nu concurenți interni, iar prețul a fost mult timp ridicat, suprimând serios entuziasmul de producție a plantelor de cabluri interne. mai mult de 50% din conținutul VA al EVM de tip cauciuc, este o companie străină dominată, iar prețul este similar cu conținutul VA al mărcii de 2 până la 3 ori. Prețurile atât de mari, la rândul lor, afectează și cantitatea acestui tip de cauciuc EVM, astfel încât industria cablurilor solicită producătorilor autohtoni de EVA să îmbunătățească rata producției interne de EVA. Mai multă producție a industriei a fost o mulțime de utilizare a rășinii EVA.
(4) Bazându-se pe valul de protecție a mediului în epoca globalizării, EVA este considerată de industria cablurilor drept cel mai bun material de bază pentru rezistența la combustibil ecologic. Utilizarea EVA este în creștere cu o rată de 15% pe an și perspectivele sunt foarte promițătoare. Cantitatea și rata de creștere a materialelor de ecranare și producția de cabluri de alimentare de tensiune medie și înaltă și rata de creștere, aproximativ 8% până la 10% între; rezistențele la poliolefine sunt în creștere rapidă, în ultimii ani au rămas la 15% până la 20% între, iar în următorii 5 până la 10 ani previzibili, pot menține și această rată de creștere.
Ora postării: 31-iul-2022