1. Bevezetés
Az EVA az etilén-vinil-acetát kopolimer, egy poliolefin polimer rövidítése. Alacsony olvadási hőmérsékletének, jó folyékonyságának, polaritásának és nem halogén elemeinek köszönhetően, valamint különféle polimerekkel és ásványi porokkal kompatibilis, számos mechanikai és fizikai tulajdonsága, elektromos tulajdonsága és a feldolgozási teljesítmény egyensúlya, és az ár nem magas, a piaci kínálat elegendő, így kábelszigetelő anyagként egyaránt, töltőanyagként, burkolóanyagként is használható; hőre lágyuló anyaggá, és hőre keményedő térhálósító anyaggá alakítható.
Az EVA széles körű felhasználási területe, égésgátló anyagokkal, alacsony füstölésű halogénmentes vagy halogén üzemanyaggá alakítható; válasszon magas VA-tartalmat az EVA alapanyagnak, olajálló anyag is készíthető; válassza a mérsékelt EVA olvadási indexet, adjon hozzá 2-3-szoros EVA égésgátló töltetet az extrudálási folyamat teljesítményéhez és egy kiegyensúlyozottabb oxigénzáró (töltőanyag) árához.
Ebben a cikkben az EVA szerkezeti tulajdonságaiból, kábelipari alkalmazásának bemutatásából és fejlesztési kilátásaiból.
2. Szerkezeti tulajdonságok
Szintézis előállítása során az n/m polimerizációs fok arányának változtatása 5-90% EVA-t eredményezhet; a teljes polimerizációs fok növelése több tízezerről több százezer EVA molekulatömeget eredményezhet; 40% alatti VA-tartalom a részleges kristályosodás jelenléte, a gyenge rugalmasság miatt, közismert nevén EVA műanyag; ha a VA-tartalom meghaladja a 40%-ot, a kristályosodás nélküli gumiszerű elasztomer EVM-gumi néven ismert.
1. 2 Tulajdonságok
Az EVA molekulalánca lineárisan telített szerkezet, így jó hőöregedés, időjárás- és ózonállóság.
Az EVA molekula főlánca nem tartalmaz kettős kötéseket, benzolgyűrűt, acil-, amincsoportokat és egyéb égéskor könnyen füstölhető csoportokat, az oldalláncok pedig nem tartalmaznak égéskor könnyen füstölhető metil-, fenil-, ciano- és egyéb csoportokat. Ráadásul maga a molekula nem tartalmaz halogén elemeket, így különösen alkalmas alacsony füsttartalmú halogénmentes rezisztív tüzelőanyag bázishoz.
Az EVA oldalláncában található vinil-acetát (VA) csoport nagy mérete és közepes polaritása azt jelenti, hogy egyrészt gátolja a vinilváz kikristályosodási hajlamát, másrészt jól párosul ásványi töltőanyagokkal, ami megteremti a feltételeket a nagy teljesítményű zárótüzelőanyagok számára. Ez különösen igaz az alacsony füst- és halogénmentes anyagokra, mivel 50%-nál nagyobb térfogattartalmú égésgátlókat [pl. Al(OH) 3, Mg(OH) 2, stb.] kell hozzáadni ahhoz, hogy megfeleljenek a kábelszabványok követelményeinek. égésgátlásra. A közepes és magas VA tartalmú EVA-t bázisként használják alacsony füst- és halogénmentes égésgátló, kiváló tulajdonságokkal rendelkező üzemanyagok előállításához.
Mivel az EVA oldallánc vinil-acetát csoport (VA) poláris, minél magasabb a VA-tartalom, annál polárisabb a polimer és annál jobb az olajállósága. A kábelipar által megkövetelt olajállóság leginkább a nem poláris vagy gyengén poláris ásványolajokkal szembeni ellenálló képességre utal. A hasonló kompatibilitás elve szerint a magas VA tartalmú EVA alapanyagként alacsony füst- és halogénmentes üzemanyaggátat állít elő, jó olajállósággal.
Az EVA molekulák az alfa-olefin H atom teljesítménye aktívabb, a peroxid gyökökben vagy a nagy energiájú elektronsugárzás hatása könnyen átvehető H térhálósító reakció, térhálósodik műanyag vagy gumi, igényes teljesítménykövetelményeket lehet tenni speciális huzal- és kábelanyagokból.
A vinil-acetát csoport hozzáadása jelentősen csökkenti az EVA olvadási hőmérsékletét, a VA rövid oldalláncok száma pedig növelheti az EVA áramlását. Emiatt extrudálási teljesítménye sokkal jobb, mint a hasonló polietilén molekulaszerkezete, így a félvezető árnyékoló anyagok, valamint a halogén- és halogénmentes tüzelőanyag-záróanyagok előnyben részesített alapanyagává válik.
2 A termék előnyei
2. 1 Rendkívül magas költséghatékonyság
Az EVA fizikai és mechanikai tulajdonságai, hőállósága, időjárásállósága, ózonállósága, elektromos tulajdonságai nagyon jók. Válassza ki a megfelelő minőséget, készülhet hőálló, égésgátló teljesítmény, de olaj-, oldószerálló speciális kábelanyag is.
A hőre lágyuló EVA-anyagot többnyire 15-46% VA-tartalommal használják, 0,5-4 fokozatú olvadási indexszel. Az EVA-nak sok gyártója van, sok márka, széles választék, mérsékelt árak, megfelelő kínálat, a felhasználóknak csak a weboldal EVA rovatát kell megnyitniuk, a márka, teljesítmény, ár, szállítási hely egy pillantással választhat, nagyon kényelmes.
Az EVA egy poliolefin polimer, a teljesítmény-összehasonlítások lágysága és használata, valamint a polietilén (PE) anyag és a lágy polivinil-klorid (PVC) kábelanyag hasonló. De további kutatások során megtalálja az EVA-t és a fenti kétféle anyagot a pótolhatatlan fölényhez képest.
2. 2 kiváló feldolgozási teljesítmény
Az EVA a kábelalkalmazásban a közép- és nagyfeszültségű kábel árnyékoló anyagából származik, belülről és kívülről az elején, majd később halogénmentes üzemanyaggátra is kiterjesztik. Ezt a kétféle anyagot feldolgozási szempontból „nagyon töltött anyagnak” tekintjük: az árnyékolóanyagot, mivel nagy mennyiségű vezetőképes kormot kellett hozzáadni és növelni a viszkozitását, a likviditás meredeken csökkent; halogénmentes égésgátló üzemanyagot kell hozzáadni nagyszámú halogénmentes égésgátlót, valamint a halogénmentes anyagok viszkozitása meredeken nőtt, a likviditás meredeken csökkent. A megoldás az, hogy olyan polimert találjunk, amely képes nagy adag töltőanyag befogadására, ugyanakkor alacsony olvadékviszkozitású és jó folyékonysága is van. Emiatt az EVA a preferált választás.
Az EVA olvadék viszkozitása az extrudálási feldolgozási hőmérséklettel és a nyírási sebességgel növeli a gyors csökkenést, a felhasználónak csak az extruder hőmérsékletét és a csavar sebességét kell beállítania, kiváló teljesítményt nyújthat a huzal- és kábeltermékek számára. Számos hazai és külföldi alkalmazás azt mutatja, hogy a nagymértékben töltött, alacsony füsttartalmú halogénmentes anyagoknál, mivel a viszkozitás túl nagy, az olvadási index túl kicsi, ezért csak az alacsony kompressziós arányú csavart (sűrítési arány kisebb, mint 1. 3) extrudálás a jó extrudálási minőség biztosítása érdekében. A vulkanizálószereket tartalmazó gumialapú EVM anyagok mind gumiextrudereken, mind általános célú extrudereken extrudálhatók. Az ezt követő vulkanizálási (térhálósítási) folyamat történhet termokémiai (peroxidos) térhálósítással vagy elektrongyorsító besugárzásos térhálósítással.
2. 3 Könnyen módosítható és adaptálható
Vezetékek és kábelek mindenhol ott vannak, az égtől a földig, a hegyektől a tengerig. A huzal- és kábeligények felhasználói is változatosak és furcsaak, míg a vezeték és a kábel szerkezete hasonló, teljesítménybeli különbségei elsősorban a szigetelő- és köpenyburkolati anyagokban mutatkoznak meg.
Eddig itthon és külföldön egyaránt a lágy PVC teszi ki a kábeliparban használt polimer anyagok túlnyomó részét. A környezetvédelem és a fenntartható fejlődés iránti tudatosság fokozódásával azonban.
A PVC anyagokat erősen korlátozták, a tudósok mindent megtesznek, hogy alternatív anyagokat találjanak a PVC helyett, amelyek közül a legígéretesebb az EVA.
Az EVA sokféle polimerrel keverhető, de különféle ásványi porokkal és feldolgozási segédanyagokkal is kompatibilis, a kevert termékekből műanyag kábelekhez hőre lágyuló műanyag, de gumikábelekhez térhálósított gumi is készíthető. A készítménytervezők a felhasználói (vagy szabványos) követelményekre, az EVA-ra alapozhatnak, hogy az anyag teljesítménye megfeleljen a követelményeknek.
3 EVA alkalmazási kör
3. 1 Félvezető árnyékoló anyagként használják nagyfeszültségű tápkábelekhez
Mint mindannyian tudjuk, az árnyékolóanyag fő anyaga a vezetőképes korom, a műanyag vagy gumi alapanyagban nagy mennyiségű korom hozzáadása súlyosan rontja az árnyékolóanyag folyékonyságát és az extrudálási szint simaságát. A nagyfeszültségű kábelek részleges kisülésének elkerülése érdekében a belső és a külső árnyékolásnak vékonynak, fényesnek, fényesnek és egyenletesnek kell lennie. Más polimerekhez képest az EVA ezt könnyebben meg tudja tenni. Ennek az az oka, hogy az EVA extrudálási folyamata különösen jó, jó folyású, és nem hajlamos az olvadéktörés jelenségére. Az árnyékoló anyag két kategóriába sorolható: kívülről a vezetőbe burkolva, úgynevezett belső pajzsként – a belső árnyékoló anyaggal; kívülről a külső árnyékolásnak nevezett szigetelésbe burkolva – a külső szitaanyaggal; a belső szita anyaga többnyire hőre lágyuló A belső szita anyaga többnyire hőre lágyuló, és gyakran EVA alapú, 18% és 28% közötti VA-tartalommal; a külső szitaanyag többnyire térhálós és lehúzható, és gyakran EVA alapú 40-46% VA-tartalommal.
3. 2 Hőre lágyuló és térhálós égésgátló tüzelőanyagok
A hőre lágyuló égésgátló poliolefint széles körben használják a kábeliparban, főként tengeri kábelek, erősáramú kábelek és kiváló minőségű építőipari vonalak halogén- vagy halogénmentes követelményeihez. Hosszú távú üzemi hőmérsékletük 70 és 90 °C között van.
A 10 kV-os és nagyobb feszültségű közép- és nagyfeszültségű tápkábelek esetében, amelyeknek nagyon magas elektromos teljesítményigénye van, az égésgátló tulajdonságokat főként a külső burkolat viseli. Egyes környezetkímélő épületekben vagy projektekben a kábeleknek alacsony füsttartalmúnak, halogénmentesnek, alacsony toxicitásúnak vagy alacsony füsttartalmúnak és halogénnek kell lenniük, ezért a hőre lágyuló égésgátló poliolefinek életképes megoldást jelentenek.
Egyes speciális célokra a külső átmérő nem nagy, hőmérsékletállóság 105 ~ 150 ℃ között a speciális kábel, több térhálósított égésgátló poliolefin anyag között, keresztkötését a kábelgyártó választhatja ki saját gyártási körülményei szerint , mind a hagyományos nagynyomású gőz- vagy magas hőmérsékletű sófürdő, hanem elérhető elektrongyorsító szobahőmérsékletű besugárzás térhálósított módon is. Hosszú távú üzemi hőmérséklete 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ három fájlra oszlik, a gyártóüzem a felhasználók különböző követelményei vagy szabványok szerint készülhet, halogénmentes vagy halogéntartalmú üzemanyag-gáttal.
Jól ismert, hogy a poliolefinek nem poláris vagy gyengén poláris polimerek. Mivel polaritásukban hasonlóak az ásványolajhoz, a hasonló kompatibilitás elve alapján a poliolefinek többnyire kevésbé ellenállónak az olajjal szemben. Számos hazai és külföldi kábelszabvány azonban azt is előírja, hogy a térhálósított ellenállásoknak is jó ellenállással kell rendelkezniük az olajokkal, oldószerekkel, sőt az olajiszapokkal, savakkal és lúgokkal szemben is. Ez kihívás az anyagkutatóknak, most akár Kínában, akár külföldön fejlesztették ki ezeket az igényes anyagokat, alapanyaga az EVA.
3. 3 Oxigénzáró anyag
A sodrott többeres kábeleknél sok üreg van a magok között, amelyeket ki kell tölteni a lekerekített kábel megjelenés érdekében, ha a külső burkolaton belüli töltés halogénmentes üzemanyaggátat tartalmaz. Ez a töltőréteg lánggátként (oxigén) működik, amikor a kábel ég, ezért az iparban „oxigén gátként” ismerik.
Az oxigénzáró anyaggal szemben támasztott alapvető követelmények: jó extrudálási tulajdonságok, jó halogénmentes égésgátlás (általában 40 feletti oxigénindex) és alacsony költség.
Ezt az oxigénzárat több mint egy évtizede széles körben használják a kábeliparban, és jelentős javulást eredményezett a kábelek égésgátlásában. Az oxigéngát halogénmentes égésgátló kábelekhez és halogénmentes égésgátló kábelekhez (pl. PVC) egyaránt használható. Sok gyakorlat azt mutatta, hogy az oxigéngáttal ellátott kábelek nagyobb valószínűséggel felelnek meg az egyszeri függőleges égési és kötegelt égési teszteken.
Anyagösszetétel szempontjából ez az oxigénzáró anyag tulajdonképpen „ultramagas töltőanyag”, mivel az alacsony költséghez magas töltőanyagot kell használni, a magas oxigénindex eléréséhez pedig magas arányt kell hozzáadni. (2-3-szor) Mg (OH) 2 vagy Al (OH) 3, és a jó extrudálásához, és alapanyagként EVA-t kell választania.
3. 4 Módosított PE burkolóanyag
A polietilén burkolóanyagok két problémára hajlamosak: először is hajlamosak az olvadéktörésre (pl. cápabőr) az extrudálás során; másodszor, hajlamosak a környezeti feszültségrepedésre. A legegyszerűbb megoldás, ha bizonyos arányban EVA-t adunk a készítményhez. módosított EVA-ként használják, többnyire alacsony VA-tartalommal, olvadási indexe 1-2 között megfelelő.
4. Fejlesztési kilátások
(1) Az EVA-t széles körben használják a kábeliparban, az éves összeg fokozatos és folyamatos növekedést mutat. Különösen az elmúlt évtizedben a környezetvédelem fontossága miatt rohamosan fejlődött az EVA alapú üzemanyag-ellenállás, amely részben felváltotta a PVC alapú kábelanyag-trendet. Kiváló költséghatékonysága és az extrudálási folyamat kiváló teljesítménye nehezen helyettesíthető más anyagokkal.
(2) A kábelipar éves EVA-gyanta-fogyasztása megközelíti a 100 000 tonnát, az EVA-gyanta fajtáinak kiválasztása, a VA-tartalom alacsonytól a magasig kerül felhasználásra, a kábelanyag-granulációval párosulva, a vállalat mérete nem nagy, minden vállalkozásban elterjedt minden évben csak a több ezer tonna EVA gyanta fel és le, és így nem lesz az EVA ipar óriás vállalati figyelmet. Például a legnagyobb mennyiségű halogénmentes égésgátló alapanyag, a fő választás a VA / MI = 28 /2 ~ 3 EVA gyanta (mint például az amerikai DuPont EVA 265 # ). És ez a specifikáció minőségű EVA eddig nem volt hazai gyártók előállítani és szállítani. Nem beszélve a 28-nál magasabb VA-tartalomról és az egyéb EVA gyantagyártás és -ellátás 3-nál kisebb olvadási indexéről.
(3) az EVA-t gyártó külföldi cégek, mivel nincsenek hazai versenytársak, és az ár már régóta magas, ami komolyan elnyomja a hazai kábelgyártó termelési lelkesedést. A gumi típusú EVM VA-tartalmának több mint 50%-át külföldi cég uralja, és az ára 2-3-szorosa a márka VA-tartalmának. Az ilyen magas árak viszont ennek a gumitípusú EVM-nek a mennyiségét is befolyásolják, ezért a kábelipar felkéri a hazai EVA-gyártókat, hogy javítsák az EVA hazai termelésének mértékét. Az ipar nagyobb termelése az EVA gyanta felhasználásának nagy része.
(4) A globalizáció korszakában a környezetvédelem hullámára támaszkodva a kábelipar az EVA-t a legjobb alapanyagnak tekinti a környezetbarát üzemanyaggal szembeni ellenállás szempontjából. Az EVA használata évi 15%-kal növekszik, és a kilátások nagyon biztatóak. Az árnyékoló anyagok mennyisége és növekedési üteme, valamint a közép- és nagyfeszültségű tápkábelek gyártása és növekedési üteme, körülbelül 8% és 10% között; A poliolefin rezisztencia gyorsan növekszik, az elmúlt években 15-20% között maradt, és a beláthatóan következő 5-10 évben is fenntarthatja ezt a növekedési ütemet.
Feladás időpontja: 2022. július 31