1. Вступ
EVA - це абревіатура для сополімеру етиленвінілацетату, поліолефінового полімеру. Завдяки низькій температурі плавлення, хорошій текучості, полярності та негалогенним елементам, а також може бути сумісним з різноманітними полімерами та мінеральними порошками, рядом механічних та фізичних властивостей, електричних властивостей та балансу продуктивності обробки, а ціна не є висока, ринкова пропозиція достатня, тому як ізоляційний матеріал кабелю, також може використовуватися як наповнювач, матеріал оболонки; може бути виготовлений у термопластичний матеріал, і може бути зроблений у термореактивний зшиваючий матеріал.
EVA широкого спектру використання, з антипіренами, може бути зроблений у низький дим без галогенів або галогенний паливний бар'єр; вибрати високий вміст VA EVA як основний матеріал, також можна зробити маслостійкий матеріал; виберіть індекс розплаву помірного EVA, додайте в 2-3 рази більше антипіренів EVA, щоб забезпечити ефективність процесу екструзії та ціну більш збалансованого кисневого бар’єру (наповнювача).
У цій статті, від структурних властивостей EVA, впровадження його застосування в кабельній промисловості та перспективи розвитку.
2. Структурні властивості
При виробництві синтезу, змінюючи співвідношення ступеня полімеризації n / m, можна отримати вміст VA від 5 до 90% EVA; збільшення загального ступеня полімеризації може давати молекулярну масу від десятків тисяч до сотень тисяч EVA; Вміст VA нижче 40%, через наявність часткової кристалізації, погана еластичність, широко відомий як пластик EVA; коли вміст VA перевищує 40%, гумоподібний еластомер без кристалізації, широко відомий як EVM-каучук.
1. 2 Властивості
Молекулярний ланцюг EVA є лінійною насиченою структурою, тому він має хорошу термостаріння, стійкість до погодних умов та озону.
Основний ланцюг молекули EVA не містить подвійних зв’язків, бензольного кільця, ацильних, аміногруп та інших груп, які легко димляться при горінні, бічні ланцюги також не містять легко димливих при горінні метильних, фенільних, ціано та інших груп. Крім того, сама молекула не містить галогенних елементів, тому вона особливо підходить для низькодимної безгалогенової резистивної паливної бази.
Великий розмір групи вінілацетату (VA) у бічному ланцюзі EVA та його середня полярність означає, що він одночасно пригнічує тенденцію вінілового остова до кристалізації та добре поєднується з мінеральними наповнювачами, що створює умови для високоефективних бар’єрних палив. Це особливо вірно для малодимних та безгалогенних резистентних матеріалів, оскільки антипірени з об’ємним вмістом понад 50% [наприклад, Al(OH) 3, Mg(OH) 2 тощо] повинні бути додані, щоб відповідати вимогам кабельних стандартів. для вогнестійкості. EVA із середнім і високим вмістом VA використовується як основа для виробництва вогнезахисного палива з низьким вмістом диму та безгалогенного вмісту з відмінними властивостями.
Оскільки вінілацетатна група (VA) бічного ланцюга EVA є полярною, чим вищий вміст VA, тим полярнішим є полімер і тим кращою маслостійкість. Маслостійкість, яку вимагає кабельна промисловість, здебільшого стосується здатності протистояти неполярним або слабополярним мінеральним маслам. Відповідно до принципу подібної сумісності, EVA з високим вмістом VA використовується як базовий матеріал для виробництва паливного бар’єру з низьким вмістом диму та галогенів із хорошою маслостійкістю.
Молекули EVA в альфа-олефіновому атомі H є більш активними, у пероксидних радикалах або ефекті високоенергетичного електронного випромінювання легко взяти реакцію зшивання H, стати зшитою пластмасою або гумою, можуть бути зроблені вимогливі вимоги до продуктивності зі спеціальних дротових і кабельних матеріалів.
Додавання групи вінілацетату значно знижує температуру плавлення EVA, а кількість коротких бічних ланцюгів VA може збільшити потік EVA. Таким чином, його продуктивність екструзії набагато краща, ніж молекулярна структура подібного поліетилену, стаючи кращим основним матеріалом для напівпровідникових екрануючих матеріалів і галогенних і безгалогенових паливних бар’єрів.
2 Переваги продукту
2. 1 Надзвичайно висока вартість
Фізичні та механічні властивості EVA, термостійкість, атмосферостійкість, озоностійкість, електричні властивості дуже хороші. Виберіть відповідний клас, можна зробити термостійкість, вогнестійкість, а також масло, стійкий до розчинників спеціальний кабельний матеріал.
Термопластичний матеріал EVA в основному використовується з вмістом VA від 15% до 46%, з індексом розплаву від 0,5 до 4 класів. EVA має багато виробників, багато брендів, широкий вибір варіантів, помірні ціни, адекватне постачання, користувачам потрібно лише відкрити розділ EVA веб-сайту, бренд, продуктивність, ціна, місце доставки з першого погляду, ви можете вибрати, дуже зручно.
EVA — це поліолефіновий полімер, судячи з порівняння м’якості та використання продуктивності, поліетиленовий (ПЕ) матеріал і м’який полівінілхлорид (ПВХ) кабельні матеріали схожі. Але в подальшому досліджуючи, ви знайдете EVA та вищезазначені два типи матеріалу порівняно з незамінною перевагою.
2. 2 відмінна продуктивність обробки
EVA у кабельному застосуванні спочатку складається з матеріалу для екранування кабелю середньої та високої напруги всередині та зовні, а пізніше поширюється на паливний бар’єр, що не містить галогенів. Ці два типи матеріалу з точки зору обробки вважаються «матеріалом з високим ступенем наповнення»: екрануючий матеріал через необхідність додавання великої кількості електропровідної сажі та підвищення його в’язкості, ліквідність різко впала; Вогнезахисне паливо без галогенів потребує додавання великої кількості антипіренів без галогенів, також різко зросла в’язкість безгалогенного матеріалу, різко впала ліквідність. Рішення полягає в тому, щоб знайти полімер, який може вмістити великі дози наповнювача, але також має низьку в’язкість розплаву та хорошу плинність. З цієї причини EVA є кращим вибором.
В'язкість розплаву EVA з температурою обробки екструзією та швидкістю зсуву збільшить швидке зниження, користувачеві потрібно лише відрегулювати температуру екструдера та швидкість шнека, ви можете досягти відмінних характеристик дротяної та кабельної продукції. Велика кількість вітчизняних і зарубіжних додатків показує, що для високонаповненого матеріалу з низьким вмістом диму, що не містить галогенів, оскільки в'язкість занадто велика, індекс розплаву занадто малий, тому лише використання гвинта з низьким коефіцієнтом стиснення (ступінь стиснення менше ніж 1. 3) екструзія, щоб забезпечити хорошу якість екструзії. Матеріали EVM на основі каучуку з вулканізуючими агентами можна екструдувати як на гумових екструдерах, так і на екструдерах загального призначення. Подальший процес вулканізації (зшивання) може здійснюватися або термохімічним (пероксидним) зшиванням, або зшиванням за допомогою електронного прискорювача.
2. 3 Легко модифікувати та адаптувати
Провід і кабелі всюди, від неба до землі, від гір до моря. Вимоги користувачів до дроту та кабелю також різноманітні та дивні, хоча структура дроту та кабелю схожа, відмінності в його продуктивності в основному відображені в матеріалах ізоляції та оболонки.
На даний момент, як у країні, так і за кордоном, м’який ПВХ все ще становить переважну більшість полімерних матеріалів, які використовуються в кабельній промисловості. Однак із зростанням обізнаності про захист навколишнього середовища та сталий розвиток.
ПВХ-матеріали були сильно обмежені, вчені роблять все можливе, щоб знайти альтернативні матеріали ПВХ, найперспективнішим з яких є EVA.
EVA можна змішувати з різноманітними полімерами, а також із різноманітними мінеральними порошками та сумісними технологічними допоміжними речовинами. Зі змішаних продуктів можна виготовляти термопластичний пластик для пластикових кабелів, а також зшиту гуму для гумових кабелів. Розробники рецептури можуть базуватися на вимогах користувача (або стандарту), EVA як базового матеріалу, щоб забезпечити відповідність характеристик матеріалу вимогам.
3 Область застосування EVA
3. 1 Використовується як напівпровідний екрануючий матеріал для силових кабелів високої напруги
Як ми всі знаємо, основним матеріалом екрануючого матеріалу є електропровідна сажа, додавання великої кількості сажі в пластикову або гумову основу серйозно погіршить плинність екрануючого матеріалу та плавність рівня екструзії. Для запобігання часткових розрядів у високовольтних кабелях внутрішній і зовнішній екрани повинні бути тонкими, блискучими, яскравими і однорідними. Порівняно з іншими полімерами, EVA може зробити це легше. Причина цього полягає в тому, що процес екструзії EVA є особливо хорошим, добре текучим і не схильним до явища розриву розплаву. Екрануючий матеріал поділяється на дві категорії: загорнутий у зовнішній провідник, який називається внутрішнім екраном, з внутрішнім екранним матеріалом; загорнутий в ізоляцію зовні, що називається зовнішнім екраном, - із зовнішнім екранним матеріалом; матеріал внутрішнього екрану здебільшого термопластичний Матеріал внутрішнього екрану в основному термопластичний і часто складається з EVA із вмістом VA від 18% до 28%; зовнішній ситовий матеріал в основному зшитий і відшаровується і часто складається з EVA з вмістом VA від 40% до 46%.
3. 2 Термопластичні та зшиті вогнезахисні палива
Термопластичний вогнезахисний поліолефін широко використовується в кабельній промисловості, головним чином для галогенних або безгалогенних вимог до морських кабелів, силових кабелів і високоякісних будівельних ліній. Їх довготривала робоча температура коливається від 70 до 90 °C.
Для силових кабелів середньої та високої напруги 10 кВ і вище, які мають дуже високі вимоги до електричних характеристик, вогнезахисні властивості в основному залежать від зовнішньої оболонки. У деяких екологічно вимогливих будівлях або проектах кабелі повинні мати низький рівень диму, без галогенів, низьку токсичність або низький рівень диму та низький рівень галогенів, тому термопластичні вогнестійкі поліолефіни є життєздатним рішенням.
Для деяких спеціальних цілей зовнішній діаметр невеликий, температурна стійкість 105 ~ 150 ℃ між спеціальним кабелем, більш зшитий вогнезахисний поліолефіновий матеріал, його зшивання може бути обрано виробником кабелю відповідно до власних умов виробництва , як традиційна пара високого тиску або високотемпературна соляна ванна, так і доступний прискорювач електронів, опромінення зшитою при кімнатній температурі. Його довгострокова робоча температура розділена на 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ три файли, виробничий завод може бути виготовлений відповідно до різних вимог користувачів або стандартів, безгалогенний або галогеновмісний паливний бар'єр.
Добре відомо, що поліолефіни є неполярними або слабополярними полярними полімерами. Оскільки за полярністю вони подібні до мінеральних масел, поліолефіни здебільшого вважаються менш стійкими до масел за принципом подібної сумісності. Однак багато стандартів кабелю в країні та за кордоном також передбачають, що зшиті опори також повинні мати гарну стійкість до масел, розчинників і навіть масляних суспензій, кислот і лугів. Це виклик для дослідників матеріалів, тепер, чи то в Китаї, чи за кордоном, ці вимогливі матеріали були розроблені, а їх основним матеріалом є EVA.
3. 3 Кисневий бар'єрний матеріал
Багатожильні багатожильні кабелі мають багато пустот між жилами, які необхідно заповнити, щоб забезпечити округлий зовнішній вигляд кабелю, якщо заповнення всередині зовнішньої оболонки виконано з паливного бар’єру, що не містить галогенів. Цей наповнювальний шар діє як вогнезахисний бар’єр (кисень), коли кабель горить, і тому відомий як «кисневий бар’єр» у промисловості.
Основними вимогами до кисневого бар’єрного матеріалу є: хороші властивості екструзії, хороша вогнестійкість без вмісту галогенів (кисневий індекс зазвичай вище 40) і низька вартість.
Цей кисневий бар’єр широко використовується в кабельній промисловості більше десяти років і призвів до значних покращень вогнестійкості кабелів. Кисневий бар’єр можна використовувати як для вогнезахисних кабелів без галогенів, так і для вогнезахисних кабелів без галогенів (наприклад, ПВХ). Численна практика показала, що кабелі з кисневим бар’єром з більшою ймовірністю витримають випробування на одиночне вертикальне горіння та горіння в пучках.
З точки зору формулювання матеріалу, цей кисневий бар’єрний матеріал насправді є «надвисоким наповнювачем», тому що для задоволення низької вартості необхідно використовувати високий наповнювач, щоб досягти високого кисневого індексу також необхідно додати високу частку (2-3 рази) Mg (OH) 2 або Al (OH) 3, а для екструзії потрібно вибрати EVA як основний матеріал.
3. 4 Модифікований поліетиленовий матеріал оболонки
Поліетиленові оболонкові матеріали схильні до двох проблем: по-перше, вони схильні до розплавлення (тобто шкіри акули) під час екструзії; по-друге, вони схильні до розтріскування під дією зовнішнього середовища. Найпростішим рішенням є додавання певної частки EVA в рецептуру. використовується як модифікований EVA здебільшого з низьким вмістом VA у сорті, його індекс розплаву від 1 до 2 є відповідним.
4. Перспективи розвитку
(1) EVA широко використовується в кабельній промисловості, щорічна кількість у поступовому та стійкому зростанні. Особливо в останнє десятиліття, через важливість захисту навколишнього середовища, стійкість до палива на основі EVA отримала швидкий розвиток і частково замінила тенденцію кабельного матеріалу на основі ПВХ. Його чудові економічні показники та відмінні показники процесу екструзії важко замінити будь-якими іншими матеріалами.
(2) щорічне споживання смоли EVA в кабельній промисловості близько 100 000 тонн, вибір різновидів смоли EVA, вміст VA від низького до високого, у поєднанні з грануляцією кабельного матеріалу, розмір підприємства не великий, щороку розподіляється на кожному підприємстві лише в тисячах тонн смоли EVA вгору та вниз, і, отже, не буде привертати увагу гігантського підприємства галузі EVA. Наприклад, найбільша кількість безгалогенного вогнезахисного базового матеріалу, основний вибір VA / MI = 28 /2 ~ 3 смоли EVA (наприклад, EVA 265 # компанії DuPont США). І цей специфікаційний клас EVA поки що немає вітчизняних виробників для виробництва та постачання. Не кажучи вже про вміст VA вище 28 та індекс розплаву менше 3 інших виробництв і постачання смоли EVA.
(3) іноземні компанії, що виробляють EVA через відсутність внутрішніх конкурентів, а ціна вже давно висока, що серйозно пригнічує ентузіазм виробництва вітчизняних кабельних заводів. більш ніж 50% вмісту VA гумового типу EVM, домінують іноземні компанії, а ціна подібна до вмісту VA бренду в 2-3 рази. Такі високі ціни, у свою чергу, також впливають на кількість цього каучуку EVM, тому кабельна промисловість закликає вітчизняних виробників EVA покращити темпи внутрішнього виробництва EVA. Більше промислового виробництва було багато використання смоли EVA.
(4) Спираючись на хвилю захисту навколишнього середовища в епоху глобалізації, кабельна промисловість вважає EVA найкращим базовим матеріалом для екологічно чистої стійкості до палива. Використання EVA зростає зі швидкістю 15% на рік, і перспективи є дуже багатообіцяючими. Кількість і темпи зростання виробництва екрануючих матеріалів і силових кабелів середньої та високої напруги та темпи зростання приблизно від 8% до 10% між ними; Стійкість до поліолефінів швидко зростає, останніми роками вона залишалася на рівні 15–20 %, і в найближчі 5–10 років може також підтримувати цю швидкість зростання.
Час публікації: 31 липня 2022 р