1. مقدمه
EVA مخفف کوپلیمر اتیلن وینیل استات، یک پلیمر پلی اولفین است. به دلیل دمای ذوب پایین، سیالیت خوب، قطبیت و عناصر غیر هالوژنی و سازگاری با انواع پلیمرها و پودرهای معدنی، تعدادی خواص مکانیکی و فیزیکی، خواص الکتریکی و تعادل عملکرد پردازش و قیمت مناسب نیست. بالا، عرضه بازار کافی است، بنابراین هر دو به عنوان مواد عایق کابل، همچنین می تواند به عنوان پرکننده، مواد روکش استفاده شود. می توان آن را به مواد ترموپلاستیک تبدیل کرد و می توان آن را به مواد اتصال عرضی گرما سخت تبدیل کرد.
طیف وسیعی از کاربردهای EVA، با بازدارنده‌های شعله، می‌تواند به سد سوختی بدون هالوژن یا هالوژن کم دود تبدیل شود. محتوای VA بالای EVA را به عنوان ماده پایه انتخاب کنید که می تواند به مواد مقاوم در برابر روغن نیز تبدیل شود. شاخص مذاب EVA متوسط را انتخاب کنید، 2 تا 3 برابر پر کردن مواد بازدارنده شعله EVA را به عملکرد فرآیند اکستروژن و قیمت مواد مانع اکسیژن (پر کردن) متعادل‌تر اضافه کنید.
در این مقاله از ویژگی های ساختاری EVA به معرفی کاربرد آن در صنعت کابل و چشم انداز توسعه می پردازیم.
2. خواص ساختاری
هنگام تولید سنتز، تغییر نسبت درجه پلیمریزاسیون n / m می تواند محتوای VA را از 5 تا 90٪ EVA تولید کند. افزایش درجه پلیمریزاسیون کل می تواند وزن مولکولی را از ده ها هزار تا صدها هزار EVA تولید کند. محتوای VA کمتر از 40٪، به دلیل وجود تبلور جزئی، کشش ضعیف، معمولا به عنوان پلاستیک EVA شناخته می شود. هنگامی که محتوای VA بیشتر از 40٪ باشد، یک الاستومری لاستیک مانند بدون کریستالیزاسیون معمولاً به عنوان لاستیک EVM شناخته می شود.
1. 2 خواص
زنجیره مولکولی EVA یک ساختار اشباع خطی است، بنابراین دارای پیری گرما، آب و هوا و مقاومت در برابر ازن است.
زنجیره اصلی مولکول EVA حاوی پیوندهای دوگانه، حلقه بنزن، آسیل، گروه‌های آمین و سایر گروه‌های آسان برای دود کردن در هنگام سوزاندن نیست، زنجیره‌های جانبی نیز حاوی آسان برای دود کردن هنگام سوزاندن متیل، فنیل، سیانو و سایر گروه‌ها نیستند. علاوه بر این، مولکول خود حاوی عناصر هالوژن نیست، بنابراین به ویژه برای پایه سوخت مقاومتی بدون هالوژن با دود کم مناسب است.
اندازه بزرگ گروه وینیل استات (VA) در زنجیره جانبی EVA و قطبیت متوسط آن به این معنی است که هم از تمایل ستون فقرات وینیل برای متبلور شدن جلوگیری می‌کند و هم به خوبی با پرکننده‌های معدنی جفت می‌شود، که شرایط را برای سوخت‌های مانع با کارایی بالا ایجاد می‌کند. این امر به‌ویژه برای مقاوم‌های کم دود و بدون هالوژن صادق است، زیرا مواد بازدارنده شعله با محتوای حجمی بیش از 50 درصد [به عنوان مثال Al(OH) 3، Mg(OH) 2، و غیره] باید برای برآورده کردن الزامات استانداردهای کابل اضافه شوند. برای بازدارندگی شعله EVA با محتوای VA متوسط تا بالا به عنوان پایه ای برای تولید سوخت های ضد شعله کم دود و بدون هالوژن با خواص عالی استفاده می شود.
از آنجایی که گروه وینیل استات زنجیره جانبی EVA (VA) قطبی است، هر چه محتوای VA بیشتر باشد، پلیمر قطبی تر و مقاومت روغن بهتر است. مقاومت روغن مورد نیاز صنعت کابل بیشتر به توانایی مقاومت در برابر روغن‌های معدنی غیرقطبی یا قطبی ضعیف اشاره دارد. با توجه به اصل سازگاری مشابه، EVA با محتوای VA بالا به عنوان ماده پایه برای تولید یک سد سوخت کم دود و بدون هالوژن با مقاومت روغن خوب استفاده می شود.
مولکول های EVA در آلفا الفین عملکرد اتم H فعال تر است، در رادیکال های پراکسید یا اثر تابش الکترون با انرژی بالا آسان است به واکنش اتصال متقابل H، تبدیل شدن به پلاستیک یا لاستیک به صورت متقابل، می تواند مورد نیاز عملکرد باشد. از مواد سیم و کابل مخصوص
افزودن گروه وینیل استات باعث می شود دمای مذاب EVA به طور قابل توجهی کاهش یابد و تعداد زنجیره های جانبی کوتاه VA می تواند باعث افزایش جریان EVA شود. بنابراین، عملکرد اکستروژن آن بسیار بهتر از ساختار مولکولی پلی اتیلن مشابه است و به ماده پایه ترجیحی برای مواد محافظ نیمه رسانا و موانع سوخت بدون هالوژن و هالوژن تبدیل می شود.
2 مزایای محصول
2. 1 عملکرد بسیار بالا هزینه
خواص فیزیکی و مکانیکی EVA، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر آب و هوا، مقاومت در برابر ازن، خواص الکتریکی بسیار خوب است. درجه مناسب را انتخاب کنید، می توان مقاومت در برابر حرارت، عملکرد بازدارنده شعله، بلکه روغن، مواد کابل ویژه مقاوم در برابر حلال را ایجاد کرد.
مواد گرمانرم EVA بیشتر با محتوای VA از 15٪ تا 46٪، با شاخص مذاب 0. 5 تا 4 درجه استفاده می شود. EVA تولید کنندگان زیادی دارد، مارک های زیادی، طیف گسترده ای از گزینه ها، قیمت های متوسط، عرضه کافی، کاربران فقط باید بخش EVA وب سایت را باز کنند، نام تجاری، عملکرد، قیمت، محل تحویل در یک نگاه، شما می توانید انتخاب کنید، بسیار راحت
EVA یک پلیمر پلی الفین است، از نرمی و استفاده از مقایسه عملکرد، و مواد پلی اتیلن (PE) و مواد کابل پلی وینیل کلرید نرم (PVC) مشابه است. اما تحقیقات بیشتر، EVA و دو نوع ماده فوق را در مقایسه با برتری غیرقابل جایگزینی پیدا خواهید کرد.
2. 2 عملکرد پردازش عالی
EVA در کاربرد کابل از مواد محافظ کابل ولتاژ متوسط و بالا در داخل و خارج از ابتدا است و بعداً به سد سوخت بدون هالوژن گسترش یافته است. این دو نوع ماده از نقطه نظر پردازش به عنوان "مواد بسیار پر" در نظر گرفته می شوند: مواد محافظ به دلیل نیاز به افزودن تعداد زیادی کربن سیاه رسانا و افزایش ویسکوزیته آن، نقدینگی به شدت کاهش یافت. سوخت بازدارنده شعله بدون هالوژن نیاز به اضافه کردن تعداد زیادی بازدارنده شعله بدون هالوژن، همچنین ویسکوزیته مواد بدون هالوژن به شدت افزایش یافت، نقدینگی به شدت کاهش یافت. راه حل، یافتن پلیمری است که بتواند دوزهای زیادی از پرکننده را در خود جای دهد، اما ویسکوزیته مذاب پایین و سیالیت خوبی نیز داشته باشد. به همین دلیل، EVA انتخاب ارجح است.
ویسکوزیته مذاب EVA با دمای پردازش اکستروژن و نرخ برش کاهش سریع را افزایش می دهد، کاربر فقط باید دمای اکسترودر و سرعت پیچ را تنظیم کند، می توانید عملکرد عالی محصولات سیم و کابل را داشته باشید. تعداد زیادی از برنامه های داخلی و خارجی نشان می دهد که برای مواد بدون هالوژن کم دود بسیار پر شده، به دلیل اینکه ویسکوزیته بسیار زیاد است، شاخص مذاب بسیار کوچک است، بنابراین فقط از پیچ نسبت تراکم پایین (نسبت تراکم کمتر از 1. 3) اکستروژن، به منظور اطمینان از کیفیت اکستروژن خوب. مواد EVM مبتنی بر لاستیک با مواد ولکانیزه کننده را می توان هم روی اکسترودرهای لاستیکی و هم بر روی اکسترودرهای عمومی اکسترود کرد. فرآیند ولکانیزاسیون (پیوند متقاطع) بعدی را می توان با پیوند متقابل ترموشیمیایی (پراکسید) یا با اتصال عرضی تابش شتاب دهنده الکترونی انجام داد.
2. 3 آسان برای تغییر و انطباق
سیم ها و کابل ها همه جا هستند، از آسمان تا زمین، از کوه تا دریا. نیازهای کاربران سیم و کابل نیز متنوع و عجیب هستند، در حالی که ساختار سیم و کابل مشابه است، تفاوت عملکرد آن عمدتاً در مواد عایق و پوشش غلاف منعکس می شود.
تا کنون، هم در داخل و هم در خارج از کشور، PVC نرم هنوز اکثریت قریب به اتفاق مواد پلیمری مورد استفاده در صنعت کابل را به خود اختصاص داده است. با این حال، با افزایش آگاهی از حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار.
مواد PVC تا حد زیادی محدود شده اند، دانشمندان هر کاری که ممکن است انجام می دهند تا مواد جایگزین PVC را پیدا کنند که امیدوارکننده ترین آنها EVA است.
EVA را می توان با انواع پلیمرها ترکیب کرد، اما همچنین با انواع پودرهای معدنی و کمک های پردازش سازگار است، محصولات مخلوط را می توان به پلاستیک گرمانرم برای کابل های پلاستیکی و همچنین به لاستیک متقاطع برای کابل های لاستیکی تبدیل کرد. طراحان فرمولاسیون می‌توانند بر اساس الزامات کاربر (یا استاندارد)، EVA به عنوان ماده پایه، کارایی مواد را مطابق با الزامات انجام دهند.
3 محدوده کاربرد EVA
3. 1 به عنوان یک ماده محافظ نیمه رسانا برای کابل های برق فشار قوی استفاده می شود
همانطور که همه ما می دانیم، ماده اصلی مواد محافظ کربن سیاه رسانا است، در مواد پایه پلاستیکی یا لاستیکی برای اضافه کردن تعداد زیادی کربن سیاه به طور جدی سیالیت مواد محافظ و صافی سطح اکستروژن را بدتر می کند. برای جلوگیری از تخلیه جزئی در کابل های فشار قوی، سپر داخلی و خارجی باید نازک، براق، روشن و یکنواخت باشد. در مقایسه با سایر پلیمرها، EVA می تواند این کار را راحت تر انجام دهد. دلیل این امر این است که فرآیند اکستروژن EVA به ویژه خوب است، جریان خوبی دارد و مستعد پدیده گسیختگی مذاب نیست. مواد محافظ به دو دسته تقسیم می شوند: در هادی بیرونی به نام سپر داخلی - با مواد صفحه داخلی پیچیده می شوند. در عایق بیرونی به نام سپر بیرونی پیچیده شده است - با مواد صفحه بیرونی. مواد صفحه داخلی عمدتاً ترموپلاستیک هستند. مواد صفحه بیرونی عمدتاً به صورت متقاطع و قابل لایه برداری است و اغلب بر اساس EVA با محتوای VA از 40٪ تا 46٪ است.
3. 2 سوخت های مقاوم در برابر شعله ترموپلاستیک و متقاطع
پلی اولفین بازدارنده شعله ترموپلاستیک به طور گسترده در صنعت کابل استفاده می شود، عمدتاً برای نیازهای هالوژن یا بدون هالوژن کابل های دریایی، کابل های برق و خطوط ساختمانی با درجه بالا. دمای عملیات طولانی مدت آنها بین 70 تا 90 درجه سانتیگراد است.
برای کابل های برق ولتاژ متوسط و بالا 10 کیلو ولت و بالاتر، که الزامات عملکرد الکتریکی بسیار بالایی دارند، خواص بازدارنده شعله عمدتاً توسط غلاف بیرونی تحمل می شود. در برخی از ساختمان‌ها یا پروژه‌های نیازمند محیط‌زیست، کابل‌ها باید دارای دود کم، بدون هالوژن، سمیت کم یا دود کم و خواص هالوژن کم باشند، بنابراین پلی اولفین‌های مقاوم در برابر شعله ترموپلاستیک راه‌حل مناسبی هستند.
برای برخی از اهداف خاص، قطر بیرونی بزرگ نیست، مقاومت در برابر درجه حرارت در 105 ~ 150 ℃ بین کابل ویژه، مواد پلی الفین بازدارنده شعله بیشتر، اتصال متقابل آن را می توان توسط سازنده کابل با توجه به شرایط تولید خود انتخاب کرد. ، هر دو سنتی بخار فشار بالا یا حمام نمک با دمای بالا، بلکه در دسترس الکترون شتاب دهنده دمای اتاق تابش راه متقابل. دمای کار طولانی مدت آن به 105 ℃، 125 ℃، 150 ℃ سه فایل تقسیم می شود، کارخانه تولید را می توان با توجه به نیازهای مختلف کاربران یا استانداردها، مانع سوخت بدون هالوژن یا حاوی هالوژن ساخت.
به خوبی شناخته شده است که پلی اولفین ها پلیمرهای قطبی غیر قطبی یا ضعیف هستند. از آنجایی که از نظر قطبیت مشابه روغن معدنی هستند، پلی الفین ها عمدتاً با توجه به اصل سازگاری مشابه در برابر روغن مقاومت کمتری دارند. با این حال، بسیاری از استانداردهای کابل در داخل و خارج از کشور همچنین تصریح می‌کنند که مقاومت‌های متقاطع باید در برابر روغن‌ها، حلال‌ها و حتی در برابر دوغاب روغن، اسیدها و قلیاها نیز مقاومت خوبی داشته باشند. این یک چالش برای محققان مواد است، در حال حاضر، چه در چین و چه در خارج از کشور، این مواد مورد نیاز توسعه یافته اند و مواد پایه آن EVA هستند.
3. 3 مواد مانع اکسیژن
کابل‌های چند هسته‌ای رشته‌ای، حفره‌های زیادی بین هسته‌ها دارند که باید برای اطمینان از ظاهر کابل گرد پر شوند، اگر پر کردن داخل غلاف بیرونی از مانع سوخت بدون هالوژن باشد. این لایه پرکننده در هنگام سوختن کابل به عنوان یک مانع شعله (اکسیژن) عمل می کند و به همین دلیل در صنعت به عنوان "موانع اکسیژن" شناخته می شود.
الزامات اساسی برای یک ماده مانع اکسیژن عبارتند از: خواص اکستروژن خوب، بازدارندگی شعله بدون هالوژن خوب (شاخص اکسیژن معمولا بالای 40) و هزینه کم.
این مانع اکسیژن بیش از یک دهه است که به طور گسترده در صنعت کابل استفاده می شود و منجر به پیشرفت های قابل توجهی در کاهش شعله کابل ها شده است. مانع اکسیژن می تواند هم برای کابل های ضد شعله بدون هالوژن و هم برای کابل های ضد شعله بدون هالوژن (مانند PVC) استفاده شود. مقدار زیادی از تمرین نشان داده است که کابل‌های دارای مانع اکسیژن به احتمال زیاد تست‌های سوزاندن عمودی و سوزاندن بسته‌ای را پشت سر می‌گذارند.
از نظر فرمولاسیون مواد، این ماده مانع اکسیژن در واقع "پرکننده فوق العاده بالا" است، زیرا برای پاسخگویی به هزینه کم، لازم است از یک پرکننده بالا استفاده شود، برای دستیابی به شاخص اکسیژن بالا نیز باید نسبت بالایی را اضافه کرد. (2 تا 3 برابر) از Mg (OH) 2 یا Al (OH) 3، و برای اکسترود خوب و باید EVA را به عنوان ماده پایه انتخاب کنید.
3. 4 مواد روکش پلی اتیلن اصلاح شده
مواد روکش پلی اتیلن مستعد دو مشکل هستند: اول اینکه در حین اکستروژن مستعد شکستن مذاب (یعنی پوست کوسه) هستند. در مرحله دوم، آنها مستعد ترک خوردگی استرس محیطی هستند. ساده ترین راه حل اضافه کردن نسبت مشخصی از EVA در فرمولاسیون است. به عنوان یک EVA اصلاح شده بیشتر با استفاده از محتوای VA کم درجه استفاده می شود، شاخص مذاب آن بین 1 تا 2 مناسب است.
4. چشم انداز توسعه
(1) EVA به طور گسترده ای در صنعت کابل استفاده می شود، مقدار سالانه در رشد تدریجی و ثابت. به خصوص در دهه اخیر، به دلیل اهمیت حفاظت از محیط زیست، مقاومت سوخت مبتنی بر EVA به سرعت توسعه یافته است و تا حدی جایگزین روند مواد کابلی مبتنی بر PVC شده است. عملکرد عالی هزینه آن و عملکرد عالی فرآیند اکستروژن جایگزینی با مواد دیگر دشوار است.
(2) صنعت کابل مصرف سالانه رزین EVA نزدیک به 100000 تن، انتخاب انواع رزین EVA، محتوای VA از کم به بالا استفاده خواهد شد، همراه با اندازه شرکت دانه بندی مواد کابلی بزرگ نیست، هر سال در هر شرکت پخش می شود. تنها در هزاران تن رزین EVA بالا و پایین، و در نتیجه نمی خواهد مورد توجه شرکت غول پیکر صنعت EVA. به عنوان مثال، بیشترین مقدار مواد پایه ضد شعله بدون هالوژن، انتخاب اصلی VA / MI = 28/2 ~ 3 رزین EVA (مانند EVA 265 # DuPont ایالات متحده). و این درجه مشخصات EVA تا کنون تولید کننده داخلی برای تولید و عرضه وجود ندارد. ناگفته نماند محتوای VA بالاتر از 28 و شاخص ذوب کمتر از 3 سایر رزین های EVA تولید و عرضه می شود.
(3) شرکت های خارجی تولید کننده EVA به دلیل عدم وجود رقبای داخلی، و قیمت آن مدت هاست که بالا بوده است، به طور جدی شور و شوق تولید کارخانه کابل داخلی را سرکوب می کند. بیش از 50٪ از محتوای VA از نوع لاستیکی EVM، یک شرکت خارجی تحت سلطه است و قیمت مشابه محتوای VA از نام تجاری 2 تا 3 برابر است. چنین قیمت های بالایی نیز به نوبه خود بر میزان این EVM نوع لاستیکی تأثیر می گذارد، بنابراین صنعت کابل از تولید کنندگان داخلی EVA می خواهد تا میزان تولید داخلی EVA را بهبود بخشند. تولید بیشتر این صنعت شده است استفاده زیادی از رزین EVA.
(4) با تکیه بر موج حفاظت از محیط زیست در عصر جهانی شدن، EVA توسط صنعت کابل به عنوان بهترین ماده پایه برای مقاومت در برابر سوخت سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می شود. استفاده از EVA با نرخ 15٪ در سال در حال رشد است و چشم انداز بسیار امیدوار کننده است. مقدار و نرخ رشد مواد محافظ و تولید کابل برق فشار متوسط و بالا و نرخ رشد، حدود 8٪ تا 10٪ بین. مقاومت پلی الفین ها به سرعت در حال رشد است، در سال های اخیر بین 15 تا 20 درصد باقی مانده است و در 5 تا 10 سال آینده قابل پیش بینی نیز ممکن است این نرخ رشد را حفظ کند.
زمان ارسال: ژوئیه-31-2022