1. Panimula
Ang EVA ay ang pagpapaikli para sa ethylene vinyl acetate copolymer, isang polyolefin polymer. Dahil sa mababang temperatura ng pagkatunaw, mahusay na fluidity, polarity at mga elementong hindi halogen, maaaring tugma sa iba't ibang polymer at mineral powder, may ilang mekanikal at pisikal na katangian, elektrikal na katangian at balanseng pagganap sa pagproseso, at hindi mataas ang presyo, sapat ang suplay sa merkado, kaya kapwa bilang materyal sa pagkakabukod ng kable, maaari ding gamitin bilang filler, sheathing material; maaaring gawing thermoplastic material, at maaaring gawing thermosetting cross-linking material.
Malawak na hanay ng gamit ang EVA, kasama ang mga flame retardant, ay maaaring gawing low smoke halogen-free o halogen fuel barrier; pumili ng mataas na VA content ng EVA bilang base material, maaari ring gawing oil-resistant material; pumili ng melt index ng katamtamang melt index ng EVA, magdagdag ng 2 hanggang 3 beses na flame retardant filling ng EVA para sa mas balanseng oxygen barrier (filling) material.
Sa papel na ito, mula sa mga katangiang istruktural ng EVA, ang pagpapakilala ng aplikasyon nito sa industriya ng kable at mga prospect ng pag-unlad.
2. Mga katangiang istruktural
Kapag gumagawa ng sintesis, ang pagbabago ng ratio ng polymerization degree n/m ay maaaring makagawa ng VA content mula 5 hanggang 90% ng EVA; ang pagtaas ng kabuuang polymerization degree ay maaaring makagawa ng molecular weight mula sampu-sampung libo hanggang daan-daang libong EVA; ang VA content na mas mababa sa 40%, dahil sa pagkakaroon ng partial crystallization, mahinang elasticity, karaniwang kilala bilang EVA plastic; kapag ang VA content ay mas malaki sa 40%, ang isang rubber-like elastomer na walang crystallization, ay karaniwang kilala bilang EVM rubber.
1. 2 Ari-arian
Ang molekular na kadena ng EVA ay isang linear saturated na istraktura, kaya mayroon itong mahusay na resistensya sa init, panahon, at ozone.
Ang pangunahing kadena ng molekula ng EVA ay walang double bonds, benzene ring, acyl, amine groups at iba pang mga grupo na madaling umusok kapag nasusunog, at ang mga side chain ay walang methyl, phenyl, cyano at iba pang mga grupo na madaling umusok kapag nasusunog. Bukod pa rito, ang molekula mismo ay walang mga elemento ng halogen, kaya't ito ay partikular na angkop para sa low-smoke halogen-free resistive fuel base.
Ang malaking sukat ng vinyl acetate (VA) group sa EVA side chain at ang medium polarity nito ay nangangahulugan na kapwa nito pinipigilan ang tendensiya ng vinyl backbone na mag-kristal at mahusay na nakakabit sa mga mineral filler, na lumilikha ng mga kondisyon para sa mga high performance barrier fuel. Totoo ito lalo na para sa mga low smoke at halogen-free resistant, dahil ang mga flame retardant na may higit sa 50% na volume content [hal. Al(OH)3, Mg(OH)2, atbp.] ay dapat idagdag upang matugunan ang mga kinakailangan ng mga pamantayan ng cable para sa flame retardancy. Ang EVA na may medium hanggang high VA content ay ginagamit bilang base upang makagawa ng mga low smoke at halogen-free flame retardant fuel na may mahusay na mga katangian.
Dahil polar ang EVA side chain vinyl acetate group (VA), mas mataas ang VA content, mas polar ang polymer at mas mahusay ang oil resistance. Ang oil resistance na kailangan ng industriya ng kable ay kadalasang tumutukoy sa kakayahang makatiis sa mga non-polar o weakly polar mineral oils. Ayon sa prinsipyo ng katulad na compatibility, ang EVA na may mataas na VA content ay ginagamit bilang base material upang makagawa ng low smoke at halogen-free fuel barrier na may mahusay na oil resistance.
Mas aktibo ang pagganap ng mga molekula ng EVA sa alpha-olefin H atom, sa peroxide radicals o high-energy electron-radiation effect, madaling makagawa ng H cross-linking reaction, maging cross-linked plastic o goma, at maaaring gawin ang mga espesyal na kinakailangan sa pagganap ng wire at cable.
Ang pagdaragdag ng vinyl acetate group ay nagpapababa nang malaki sa temperatura ng pagkatunaw ng EVA, at ang bilang ng mga VA short side chain ay maaaring magpapataas sa daloy ng EVA. Samakatuwid, ang extrusion performance nito ay mas mahusay kaysa sa molecular structure ng katulad na polyethylene, na nagiging mas mainam na base material para sa mga semi-conductive shielding material at halogen at halogen-free fuel barrier.
2 Mga bentahe ng produkto
2. 1 Napakataas na pagganap sa gastos
Napakahusay ng mga pisikal at mekanikal na katangian ng EVA, tulad ng paglaban sa init, paglaban sa panahon, paglaban sa ozone, at mga katangiang elektrikal. Piliin ang naaangkop na grado, maaaring gawin itong lumalaban sa init, may kakayahang mag-apoy, at may espesyal na materyal na kable na lumalaban sa langis at solvent.
Ang thermoplastic EVA material ay kadalasang ginagamit na may VA content na 15% hanggang 46%, at melt index na 0.5 hanggang 4 na grado. Maraming tagagawa ang EVA, maraming brand, malawak na hanay ng mga opsyon, katamtamang presyo, at sapat na supply. Kailangan lang buksan ng mga user ang seksyon ng EVA ng website, makikita agad ang brand, performance, presyo, at lokasyon ng paghahatid, at mapipili nila ito nang mabilisan. Napaka-convenient nito.
Ang EVA ay isang polyolefin polymer, mula sa lambot at paggamit ng mga paghahambing sa pagganap, at ang polyethylene (PE) na materyal at ang malambot na polyvinyl chloride (PVC) na materyal ng kable ay magkatulad. Ngunit sa karagdagang pananaliksik, makikita mo ang EVA at ang dalawang uri ng materyal sa itaas kumpara sa hindi mapapalitang kahusayan.
2. 2 mahusay na pagganap sa pagproseso
Ang EVA sa aplikasyon ng kable ay mula sa medium at high voltage cable shielding material sa loob at labas ng simula, at kalaunan ay pinalawak sa halogen-free fuel barrier. Ang dalawang uri ng materyal na ito mula sa punto ng pagproseso ay itinuturing na "highly filled material": ang shielding material dahil sa pangangailangang magdagdag ng maraming conductive carbon black at dagdagan ang lagkit nito, biglang bumaba ang liquidity; ang halogen-free flame retardant fuel ay kailangang magdagdag ng maraming halogen-free flame retardants, at ang halogen-free material viscosity ay biglang tumaas, biglang bumaba ang liquidity. Ang solusyon ay ang paghahanap ng polymer na kayang tumanggap ng malalaking dosis ng filler, ngunit mayroon ding mababang melt viscosity at mahusay na fluidity. Dahil dito, ang EVA ang mas mainam na pagpipilian.
Ang lagkit ng EVA melt na may temperatura ng pagproseso ng extrusion at shear rate ay magpapataas ng mabilis na pagbaba, kailangan lang ayusin ng gumagamit ang temperatura ng extruder at bilis ng tornilyo, kaya makakagawa ka ng mahusay na pagganap ng mga produktong wire at cable. Maraming aplikasyon sa loob at labas ng bansa ang nagpapakita na, para sa mga materyal na walang halogen na may mataas na laman at mababang usok, dahil masyadong malaki ang lagkit, masyadong maliit ang melt index, kaya ang paggamit lamang ng tornilyo na may mababang compression ratio (compression ratio na mas mababa sa 1.3) extrusion, upang matiyak ang mahusay na kalidad ng extrusion. Ang mga materyales na EVM na nakabase sa goma na may mga vulcanising agent ay maaaring i-extrude sa parehong rubber extruder at general purpose extruder. Ang kasunod na proseso ng vulcanisation (cross-linking) ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng thermochemical (peroxide) cross-linking o sa pamamagitan ng electron accelerator irradiation cross-linking.
2. 3 Madaling baguhin at iakma
Ang mga alambre at kable ay nasa lahat ng dako, mula sa langit hanggang sa lupa, mula sa mga bundok hanggang sa dagat. Iba-iba at kakaiba rin ang mga pangangailangan ng mga gumagamit ng alambre at kable, habang magkatulad ang istruktura ng alambre at kable, ang mga pagkakaiba sa pagganap nito ay pangunahing makikita sa mga materyales na pantakip sa insulasyon at kaluban.
Sa ngayon, kapwa sa loob at labas ng bansa, ang malambot na PVC pa rin ang bumubuo sa karamihan ng mga materyales na polimer na ginagamit sa industriya ng kable. Gayunpaman, dahil sa pagtaas ng kamalayan sa pangangalaga sa kapaligiran at napapanatiling pag-unlad.
Lubhang pinaghihigpitan ang mga materyales na PVC, ginagawa ng mga siyentipiko ang lahat ng posible upang makahanap ng alternatibong materyales sa PVC, at ang pinakapangako rito ay ang EVA.
Maaaring ihalo ang EVA sa iba't ibang polimer, ngunit maaari ring ihalo sa iba't ibang mineral powder at mga pantulong sa pagproseso na tugma, ang mga pinaghalong produkto ay maaaring gawing thermoplastic plastic para sa mga plastik na kable, ngunit maaari ring gawing cross-linked rubber para sa mga goma na kable. Ang mga tagadisenyo ng pormulasyon ay maaaring batay sa mga kinakailangan ng gumagamit (o pamantayan), ang EVA bilang pangunahing materyal, upang matugunan ang mga kinakailangan sa pagganap ng materyal.
3 Saklaw ng aplikasyon ng EVA
3. 1 Ginagamit bilang semi-conductive shielding material para sa mga high-voltage power cable
Gaya ng alam nating lahat, ang pangunahing materyal ng materyal na panangga ay konduktibo na carbon black, sa materyal na plastik o goma, ang pagdaragdag ng maraming carbon black ay lubhang magpapalala sa pagkalikido ng materyal na panangga at sa kinis ng antas ng extrusion. Upang maiwasan ang bahagyang paglabas ng mga kable na may mataas na boltahe, ang panloob at panlabas na mga panangga ay dapat na manipis, makintab, maliwanag at pare-pareho. Kung ikukumpara sa ibang mga polimer, mas madali itong magagawa ng EVA. Ang dahilan nito ay dahil ang proseso ng extrusion ng EVA ay partikular na mahusay, mahusay ang daloy, at hindi madaling matunaw. Ang materyal na panangga ay nahahati sa dalawang kategorya: nakabalot sa konduktor sa labas na tinatawag na panloob na panangga – kasama ang panloob na materyal ng screen; nakabalot sa insulasyon sa labas na tinatawag na panlabas na panangga – kasama ang panlabas na materyal ng screen; ang panloob na materyal ng screen ay kadalasang thermoplastic. Ang panloob na materyal ng screen ay kadalasang thermoplastic at kadalasang batay sa EVA na may nilalamang VA na 18% hanggang 28%; ang panlabas na materyal ng screen ay kadalasang cross-linked at peelable at kadalasang batay sa EVA na may nilalamang VA na 40% hanggang 46%.
3. 2 Mga panggatong na thermoplastic at cross-linked flame retardant
Ang thermoplastic flame retardant polyolefin ay malawakang ginagamit sa industriya ng kable, pangunahin na para sa mga pangangailangang walang halogen o halogen sa mga kable sa dagat, mga kable ng kuryente, at mga linya ng konstruksyon na may mataas na kalidad. Ang kanilang pangmatagalang temperatura ng pagpapatakbo ay mula 70 hanggang 90 °C.
Para sa mga kable ng kuryente na may katamtaman at mataas na boltahe na 10 kV pataas, na may napakataas na kinakailangan sa pagganap ng kuryente, ang mga katangiang flame retardant ay pangunahing natatanggap ng panlabas na kaluban. Sa ilang mga gusali o proyektong nangangailangan ng proteksyon sa kapaligiran, ang mga kable ay kinakailangang magkaroon ng mababang usok, walang halogen, mababang toxicity o mababang usok at mababang halogen na katangian, kaya ang mga thermoplastic flame retardant polyolefin ay isang mabisang solusyon.
Para sa ilang mga espesyal na layunin, ang panlabas na diameter ay hindi malaki, ang resistensya sa temperatura sa pagitan ng mga espesyal na kable ay 105 ~ 150 ℃, mas cross-linked flame retardant polyolefin material, ang cross-linking nito ay maaaring mapili ng tagagawa ng kable ayon sa kanilang sariling mga kondisyon sa produksyon, parehong tradisyonal na high-pressure steam o high-temperature salt bath, ngunit mayroon ding magagamit na paraan ng pag-iilaw ng temperatura ng silid na may electron accelerator cross-linked. Ang pangmatagalang temperatura ng pagtatrabaho nito ay nahahati sa 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ tatlong-file, ang planta ng produksyon ay maaaring gawin ayon sa iba't ibang mga kinakailangan ng mga gumagamit o pamantayan, halogen-free o halogen-containing fuel barrier.
Kilalang-kilala na ang mga polyolefin ay mga non-polar o weakly polar polar polymers. Dahil ang mga ito ay katulad ng mineral oil sa polarity, ang mga polyolefin ay kadalasang itinuturing na hindi gaanong lumalaban sa langis ayon sa prinsipyo ng magkatulad na compatibility. Gayunpaman, maraming pamantayan ng cable sa loob at labas ng bansa ang nagtatakda rin na ang mga cross-linked resistance ay dapat ding magkaroon ng mahusay na resistensya sa mga langis, solvent at maging sa mga oil slurries, acid at alkalis. Ito ay isang hamon para sa mga mananaliksik ng materyal, ngayon, maging sa Tsina o sa ibang bansa, ang mga mahihirap na materyales na ito ay na-develop na, at ang base material nito ay EVA.
3. 3 Materyal na pangharang ng oksiheno
Ang mga stranded multi-core cable ay may maraming butas sa pagitan ng mga core na kailangang punan upang matiyak ang bilugan na anyo ng cable, kung ang pagpuno sa loob ng panlabas na kaluban ay gawa sa halogen-free fuel barrier. Ang filling layer na ito ay nagsisilbing flame barrier (oxygen) kapag nasusunog ang cable at samakatuwid ay kilala bilang isang "oxygen barrier" sa industriya.
Ang mga pangunahing kinakailangan para sa isang materyal na pangharang ng oksiheno ay: mahusay na mga katangian ng extrusion, mahusay na halogen-free flame retardancy (oxygen index ay karaniwang higit sa 40) at mababang gastos.
Ang oxygen barrier na ito ay malawakang ginagamit sa industriya ng kable nang mahigit isang dekada at humantong sa mga makabuluhang pagpapabuti sa flame retardancy ng mga kable. Ang oxygen barrier ay maaaring gamitin para sa parehong halogen-free flame-retardant cable at halogen-free flame-retardant cable (hal. PVC). Ipinakita ng malawakang pagsasagawa na ang mga kable na may oxygen barrier ay mas malamang na makapasa sa mga single vertical burning at bundle burning test.
Mula sa pananaw ng pormulasyon ng materyal, ang materyal na ito na humaharang sa oksiheno ay talagang "ultra-high filler", dahil upang matugunan ang mababang gastos, kinakailangang gumamit ng mataas na filler, upang makamit ang mataas na oxygen index ay dapat ding magdagdag ng mataas na proporsyon (2 hanggang 3 beses) ng Mg(OH)2 o Al(OH)3, at upang mailabas nang maayos at dapat piliin ang EVA bilang base material.
3. 4 Binagong materyal na pambalot na PE
Ang mga materyales na pang-ukit ng polyethylene ay madaling kapitan ng dalawang problema: una, madali silang matunaw (ibig sabihin, balat ng pating) habang ginagawa ang extrusion; pangalawa, madali silang mabitak dahil sa stress mula sa kapaligiran. Ang pinakasimpleng solusyon ay ang pagdaragdag ng isang tiyak na proporsyon ng EVA sa pormulasyon. Ginagamit bilang binagong EVA, kadalasang gumagamit ng mababang nilalaman ng VA ng grado, ang melt index nito na nasa pagitan ng 1 hanggang 2 ay angkop.
4. Mga prospect ng pag-unlad
(1) Malawakang ginagamit ang EVA sa industriya ng kable, at ang taunang halaga nito ay unti-unti at matatag na lumalago. Lalo na sa huling dekada, dahil sa kahalagahan ng pangangalaga sa kapaligiran, ang resistensya sa gasolina na nakabatay sa EVA ay mabilis na umuunlad, at bahagyang napalitan ang trend ng materyal ng kable na nakabatay sa PVC. Ang mahusay na pagganap ng gastos at mahusay na pagganap ng proseso ng pagpilit ay mahirap palitan ang anumang iba pang mga materyales.
(2) Ang taunang pagkonsumo ng industriya ng kable ng EVA resin ay malapit sa 100,000 tonelada, ang mga pagpipilian ng mga uri ng EVA resin, ang nilalaman ng VA ay gagamitin mula mababa hanggang mataas, kasama ang laki ng granulation ng materyal ng kable, na nakakalat lamang sa bawat negosyo bawat taon sa libu-libong tonelada ng EVA resin pataas at pababa, at sa gayon ay hindi magiging malaking atensyon ng industriya ng EVA. Halimbawa, ang pinakamalaking dami ng halogen-free flame retardant base material, ang pangunahing pagpipilian ay ang VA/MI = 28/2 ~ 3 ng EVA resin (tulad ng EVA 265 # ng US DuPont). At ang ganitong uri ng espesipikasyon ng EVA ay wala pang lokal na tagagawa na gumagawa at nagsusuplay. Hindi pa kasama ang nilalaman ng VA na mas mataas sa 28, at ang melt index ng iba pang EVA resin ay mas mababa sa 3.
(3) ang mga dayuhang kumpanya ay gumagawa ng EVA dahil walang mga lokal na kakumpitensya, at ang presyo ay matagal nang mataas, na seryosong pumipigil sa sigasig ng produksyon ng mga lokal na planta ng kable. Mahigit sa 50% ng nilalaman ng VA ng EVM na uri ng goma ay pinangungunahan ng mga dayuhang kumpanya, at ang presyo ay halos pareho sa nilalaman ng VA ng tatak nang 2 hanggang 3 beses. Ang ganitong mataas na presyo, naman, ay nakakaapekto rin sa dami ng EVM na uri ng goma na ito, kaya ang industriya ng kable ay nananawagan sa mga lokal na tagagawa ng EVA na pagbutihin ang rate ng produksyon ng EVA sa loob ng bansa. Ang mas maraming produksyon ng industriya ay naging sanhi ng maraming paggamit ng EVA resin.
(4) Dahil sa alon ng pangangalaga sa kapaligiran sa panahon ng globalisasyon, ang EVA ay itinuturing ng industriya ng kable bilang pinakamahusay na batayang materyal para sa environment-friendly na resistensya sa gasolina. Ang paggamit ng EVA ay lumalaki sa rate na 15% bawat taon at ang pananaw ay lubos na nangangako. Ang dami at rate ng paglago ng mga materyales na panangga at ang produksyon ng medium at high voltage power cable at rate ng paglago, humigit-kumulang 8% hanggang 10% sa pagitan; ang resistensya ng polyolefin ay mabilis na lumalaki, sa mga nakaraang taon ay nanatili sa 15% hanggang 20% sa pagitan, at sa mahuhulaan na susunod na 5 hanggang 10 taon, ay maaari ring mapanatili ang rate ng paglago na ito.
Oras ng pag-post: Hulyo 31, 2022