1. Introdución
EVA é a abreviatura de copolímero de etileno acetato de vinilo, un polímero de poliolefina. Debido á súa baixa temperatura de fusión, boa fluidez, polaridade e elementos non halóxenos, e pode ser compatible con unha variedade de polímeros e po minerais, unha serie de propiedades mecánicas e físicas, propiedades eléctricas e equilibrio de rendemento de procesamento, e o prezo non é alto, a oferta do mercado é suficiente, polo que tanto como material de illamento de cables, tamén se pode usar como material de recheo, revestimento; pódese facer en material termoplástico, e pódese facer en material de reticulación termoendurecible.
A ampla gama de usos de EVA, con retardantes de chama, pódese converter nunha barreira de combustible sen halóxenos ou sen fume; escoller un alto contido de VA de EVA como material base tamén se pode facer en material resistente ao aceite; Escolla o índice de fusión de EVA moderado, engade 2 a 3 veces o recheo de retardantes de chama EVA para o rendemento do proceso de extrusión e o prezo dun material de barreira de osíxeno (recheo) máis equilibrado.
Neste artigo, a partir das propiedades estruturais de EVA, a introdución da súa aplicación na industria do cable e perspectivas de desenvolvemento.
2. Propiedades estruturais
Ao producir a síntese, cambiar a proporción do grao de polimerización n / m pode producir un contido de VA do 5 ao 90% de EVA; aumentar o grao de polimerización total pode producir peso molecular de decenas de miles a centos de miles de EVA; Contido de VA inferior ao 40%, debido á presenza de cristalización parcial, mala elasticidade, comunmente coñecido como plástico EVA; cando o contido de VA é superior ao 40%, un elastómero tipo goma sen cristalización coñécese comunmente como caucho EVM.
1. 2 Propiedades
A cadea molecular de EVA é unha estrutura saturada lineal, polo que ten unha boa resistencia ao envellecemento térmico, á intemperie e ao ozono.
A cadea principal de moléculas EVA non contén dobres enlaces, anel de benceno, acilo, grupos aminas e outros grupos fáciles de fumar ao queimar, as cadeas laterais tampouco conteñen dobres enlaces ao queimar metilo, fenilo, ciano e outros grupos. Ademais, a molécula en si non contén elementos halóxenos, polo que é especialmente axeitado para a base de combustible resistiva sen fume de halóxenos.
O gran tamaño do grupo de acetato de vinilo (VA) na cadea lateral de EVA e a súa polaridade media significa que tanto inhibe a tendencia da columna vertebral de vinilo a cristalizar como se combina ben con cargas minerais, o que crea as condicións para os combustibles de barreira de alto rendemento. Isto é especialmente certo para as resistencias sen fume e sen halóxenos, xa que débense engadir retardadores de chama cun contido en volume superior ao 50 % [por exemplo, Al(OH) 3, Mg(OH) 2, etc.] para cumprir os requisitos dos estándares de cable. para retardo de chama. EVA cun contido de VA medio a alto úsase como base para producir combustibles retardantes de chama sen fume e sen halóxenos con excelentes propiedades.
Como o grupo de acetato de vinilo da cadea lateral de EVA (VA) é polar, canto maior sexa o contido de VA, máis polar é o polímero e mellor resistencia ao aceite. A resistencia ao aceite requirida pola industria do cable refírese principalmente á capacidade de soportar aceites minerais non polares ou débilmente polares. Segundo o principio de compatibilidade similar, EVA cun alto contido de VA úsase como material base para producir unha barreira de combustible sen fume e sen halóxenos con boa resistencia ao aceite.
Moléculas de EVA no átomo de alfa-olefina H rendemento é máis activo, nos radicais de peróxido ou efecto de radiación electrónica de alta enerxía é fácil de levar a reacción de reticulación H, convértense en plástico ou caucho reticulado, poden ser esixentes requisitos de rendemento de materiais especiais de arame e cable.
A adición do grupo acetato de vinilo fai que a temperatura de fusión de EVA caia significativamente e o número de cadeas laterais curtas de VA pode aumentar o fluxo de EVA. Polo tanto, o seu rendemento de extrusión é moito mellor que a estrutura molecular de polietileno similar, converténdose no material base preferido para materiais de blindaxe semicondutores e barreiras de combustible sen halóxenos e sen halóxenos.
2 Vantaxes do produto
2. 1 Rendemento de custos moi alto
As propiedades físicas e mecánicas de EVA, a resistencia á calor, a resistencia á intemperie, a resistencia ao ozono, as propiedades eléctricas son moi boas. Seleccione o grao axeitado, pódese facer a resistencia á calor, o rendemento ignífugo, pero tamén o aceite, o material de cable especial resistente aos disolventes.
O material termoplástico EVA úsase principalmente cun contido de VA do 15% ao 46%, cun índice de fusión de 0,5 a 4 graos. EVA ten moitos fabricantes, moitas marcas, unha ampla gama de opcións, prezos moderados, subministración adecuada, os usuarios só precisan abrir a sección EVA do sitio web, a marca, o rendemento, o prezo, o lugar de entrega dunha ollada, pode escoller, moi conveniente.
EVA é un polímero de poliolefina, a partir da suavidade e uso de comparacións de rendemento, e material de polietileno (PE) e material de cable de cloruro de polivinilo suave (PVC) é semellante. Pero máis investigacións, atoparás EVA e os dous tipos de materiais anteriores en comparación coa superioridade insubstituíble.
2. 2 excelente rendemento de procesamento
EVA na aplicación de cable é do material de blindaxe de cable de media e alta tensión dentro e fóra do principio, e máis tarde estendeuse á barreira de combustible sen halóxenos. Estes dous tipos de material desde o punto de vista do procesamento considéranse "material moi cheo": material de protección debido á necesidade de engadir un gran número de negro de carbón condutor e aumentar a súa viscosidade, a liquidez diminuíu drasticamente; Combustible retardador de chama sen halóxenos que engadir un gran número de retardantes de chama sen halóxenos, tamén a viscosidade do material sen halóxenos aumentou drasticamente, a liquidez caeu drasticamente. A solución é atopar un polímero que poida acomodar grandes doses de recheo, pero que tamén teña unha baixa viscosidade de fusión e unha boa fluidez. Por este motivo, EVA é a opción preferida.
A viscosidade de fusión EVA coa temperatura de procesamento de extrusión e a taxa de cizallamento aumentarán o rápido descenso, o usuario só ten que axustar a temperatura da extrusora e a velocidade do parafuso, pode facer un excelente rendemento dos produtos de fíos e cables. Un gran número de aplicacións nacionais e estranxeiras mostran que, para o material libre de halóxenos con baixo contido de fume, debido a que a viscosidade é demasiado grande, o índice de fusión é demasiado pequeno, polo que só se usa un parafuso de baixa relación de compresión (relación de compresión inferior a 1. 3) extrusión, a fin de garantir unha boa calidade de extrusión. Os materiais EVM a base de caucho con axentes vulcanizantes pódense extruir tanto en extrusoras de caucho como en extrusoras de propósito xeral. O proceso de vulcanización posterior (reticulado) pode levarse a cabo ben mediante reticulación termoquímica (peróxido) ou mediante reticulación por irradiación con acelerador de electróns.
2. 3 Fácil de modificar e adaptar
Os fíos e os cables están por todas partes, dende o ceo ata o chan, dende as montañas ata o mar. Os requisitos dos usuarios de fío e cable tamén son variados e estraños, mentres que a estrutura do fío e do cable é similar, as súas diferenzas de rendemento reflíctese principalmente nos materiais de illamento e revestimento.
Ata o momento, tanto no país como no estranxeiro, o PVC brando aínda representa a gran maioría dos materiais poliméricos utilizados na industria do cable. Non obstante, coa crecente concienciación sobre a protección ambiental e o desenvolvemento sostible.
Os materiais de PVC foron moi restrinxidos, os científicos están facendo todo o posible para atopar materiais alternativos ao PVC, o máis prometedor dos cales é o EVA.
O EVA pódese mesturar con unha variedade de polímeros, pero tamén cunha variedade de po minerais e auxiliares de procesamento compatibles, os produtos mesturados pódense converter en plástico termoplástico para cables de plástico, pero tamén en caucho reticulado para cables de goma. Os deseñadores de formulacións poden basearse nos requisitos do usuario (ou estándar), EVA como material base, para que o rendemento do material cumpra os requisitos.
3 Rango de aplicación EVA
3. 1 Úsase como material de apantallamento semicondutor para cables de alimentación de alta tensión
Como todos sabemos, o material principal do material de protección é o negro de carbono condutor, no material de base de plástico ou goma engadir un gran número de negro de carbono deteriorará seriamente a fluidez do material de protección e a suavidade do nivel de extrusión. Para evitar descargas parciais en cables de alta tensión, as pantallas interior e exterior deben ser finas, brillantes, brillantes e uniformes. En comparación con outros polímeros, o EVA pode facelo máis facilmente. A razón diso é que o proceso de extrusión de EVA é particularmente bo, bo fluxo e non é propenso ao fenómeno de ruptura por fusión. O material de blindaxe divídese en dúas categorías: envolto no condutor exterior chamado escudo interior - co material da pantalla interior; envolto no illamento exterior chamado escudo exterior - co material da pantalla exterior; o material da pantalla interior é maiormente termoplástico. O material da pantalla interior é maiormente termoplástico e adoita estar baseado en EVA cun contido de VA de 18% a 28%; o material da pantalla exterior é principalmente reticulado e pelable e adoita estar baseado en EVA cun contido de VA do 40% ao 46%.
3. 2 Combustibles termoplásticos e retardantes de chama entrecruzados
A poliolefina termoplástica ignífuga é amplamente utilizada na industria de cables, principalmente para requisitos de halóxenos ou sen halóxenos de cables mariños, cables de alimentación e liñas de construción de alta calidade. As súas temperaturas de funcionamento a longo prazo oscilan entre 70 e 90 °C.
Para os cables de enerxía de media e alta tensión de 10 kV ou superiores, que teñen requisitos de rendemento eléctrico moi elevados, as propiedades retardantes de chama son soportadas principalmente pola vaina exterior. Nalgúns edificios ou proxectos ambientalmente esixentes, esíxese que os cables teñan propiedades baixas en fume, libres de halóxenos, baixa toxicidade ou baixo fume e baixas propiedades de halóxenos, polo que as poliolefinas termoplásticas retardantes de chama son unha solución viable.
Para algúns fins especiais, o diámetro exterior non é grande, a resistencia á temperatura en 105 ~ 150 ℃ entre o cable especial, máis material de poliolefina retardante de chama entrecruzado, o fabricante de cables pode seleccionar a súa reticulación segundo as súas propias condicións de produción. , tanto o tradicional de vapor de alta presión ou baño de sal de alta temperatura, pero tamén dispoñible acelerador de electróns irradiación temperatura ambiente forma entrecruzado. A súa temperatura de traballo a longo prazo divídese en 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ tres ficheiros, a planta de produción pódese facer segundo os diferentes requisitos dos usuarios ou estándares, sen halóxenos ou con barreira de combustible que conteña halóxenos.
É ben sabido que as poliolefinas son polímeros polares non polares ou débilmente polares. Como son similares ao aceite mineral en polaridade, as poliolefinas considéranse principalmente como menos resistentes ao aceite segundo o principio de compatibilidade similar. Non obstante, moitos estándares de cables na casa e no estranxeiro tamén estipulan que as resistencias entrecruzadas tamén deben ter unha boa resistencia aos aceites, disolventes e mesmo ás suspensións de aceite, ácidos e álcalis. Este é un reto para os investigadores de materiais, agora, xa sexa en China ou no estranxeiro, estes materiais esixentes foron desenvolvidos e o seu material base é o EVA.
3. 3 Material de barreira de osíxeno
Os cables multinúcleos trenzados teñen moitos ocos entre os núcleos que deben ser enchidos para garantir unha aparencia de cable redondeada, se o recheo dentro da vaina exterior está feito de barreira de combustible sen halóxenos. Esta capa de recheo actúa como unha barreira de chama (osíxeno) cando o cable arde e, polo tanto, coñécese como "barrera de osíxeno" na industria.
Os requisitos básicos para un material de barreira de osíxeno son: boas propiedades de extrusión, boa retardación de chama sen halóxenos (índice de osíxeno xeralmente superior a 40) e baixo custo.
Esta barreira de osíxeno utilízase de forma extensiva na industria dos cables durante máis dunha década e levou a melloras significativas no retardo de chama dos cables. A barreira de osíxeno pódese utilizar tanto para cables ignífugos sen halógenos como para cables ignífugos sen halógenos (por exemplo, PVC). Unha gran cantidade de práctica demostrou que os cables cunha barreira de osíxeno teñen máis probabilidades de pasar probas de combustión vertical única e de combustión de paquetes.
Desde o punto de vista da formulación do material, este material de barreira de osíxeno é en realidade "recheo ultra-alto", porque para facer fronte ao baixo custo, é necesario usar un recheo alto, para conseguir un alto índice de osíxeno tamén hai que engadir unha alta proporción. (2 a 3 veces) de Mg (OH) 2 ou Al (OH) 3, e para extruir ben e debe escoller EVA como material base.
3. 4 Material de revestimento de PE modificado
Os materiais de revestimento de polietileno son propensos a dous problemas: en primeiro lugar, son propensos á rotura por fusión (é dicir, pel de quenlla) durante a extrusión; en segundo lugar, son propensos á fisuración por estrés ambiental. A solución máis sinxela é engadir unha certa proporción de EVA na formulación. usado como un EVA modificado principalmente usando baixo contido de VA da calidade, o seu índice de fusión entre 1 e 2 é apropiado.
4. Perspectivas de desenvolvemento
(1) EVA foi amplamente utilizado na industria do cable, a cantidade anual no crecemento gradual e constante. Especialmente na última década, debido á importancia da protección ambiental, a resistencia ao combustible baseada en EVA foi un rápido desenvolvemento e substituíu en parte a tendencia do material de cable baseado en PVC. O seu excelente rendemento de custos e excelente rendemento do proceso de extrusión é difícil de substituír outros materiais.
(2) consumo anual da industria de cables de resina EVA preto de 100.000 toneladas, a elección de variedades de resina EVA, o contido de VA de baixo a alto será utilizado, xunto co material de cable granulación tamaño da empresa non é grande, espallado en cada empresa cada ano só en miles de toneladas de resina EVA cara arriba e abaixo, e, polo tanto, non será a atención empresarial xigante da industria EVA. Por exemplo, a maior cantidade de material base ignífugo sen halóxenos, a principal opción de VA / MI = 28 /2 ~ 3 de resina EVA (como o EVA 265 # de DuPont dos EUA). E este grao de especificación de EVA ata agora non hai fabricantes nacionais para producir e subministrar. Sen esquecer o contido de VA superior a 28 e un índice de fusión inferior a 3 doutras produción e subministración de resina EVA.
(3) empresas estranxeiras que producen EVA debido a que non hai competidores nacionais, e o prezo foi elevado durante moito tempo, o que suprimiu seriamente o entusiasmo na produción de plantas de cable nacionais. máis do 50% do contido de VA de EVM tipo goma, é unha empresa estranxeira dominada e o prezo é similar ao contido de VA da marca de 2 a 3 veces. Os prezos tan altos, á súa vez, tamén afectan a cantidade deste tipo de goma EVM, polo que a industria do cable pide aos fabricantes nacionais de EVA que melloren a taxa de produción doméstica de EVA. Máis produción da industria foi unha gran cantidade de uso de resina EVA.
(4) Dependendo da onda de protección ambiental na era da globalización, a industria do cable considera que o EVA é o mellor material base para a resistencia ao combustible respectuosa co medio ambiente. O uso de EVA crece a un ritmo do 15% ao ano e as perspectivas son moi prometedoras. A cantidade e taxa de crecemento de materiais de blindaxe e produción de cables de enerxía de media e alta tensión e taxa de crecemento, preto de 8% a 10% entre; resistencias poliolefinas están crecendo rapidamente, nos últimos anos mantívose no 15% ao 20% entre, e no previsible próximos 5 a 10 anos, tamén pode manter esta taxa de crecemento.
Hora de publicación: 31-Xul-2022