1. Introducción
EVA es la abreviatura del copolímero de acetato de vinilo de etileno, un polímero de poliolefina. Debido a su baja temperatura de fusión, buena fluidez, polaridad y elementos no halógenos, y puede ser compatible con una variedad de polímeros y polvos minerales, una serie de propiedades mecánicas y físicas, propiedades eléctricas y equilibrio de rendimiento de procesamiento, y el precio no es alto, el suministro del mercado es suficiente, por lo que tanto como material de insulación de cable, también se pueden utilizar como relleno, material de compas; Se puede hacer en material termoplástico y se puede hacer en material de reticulación termosetenible.
La amplia gama de usos de EVA, con retardantes de llama, puede convertirse en una barrera de combustible halógeno o halógeno bajo de humo; Elija un alto contenido de VA de EVA como material base también se puede convertir en material resistente al aceite; Elija el índice de fusión de EVA moderado, agregue de 2 a 3 veces el llenado de retardantes de llama EVA se puede hacer para el rendimiento del proceso de extrusión y el precio de un material de barrera de oxígeno (llenado) más equilibrado.
En este documento, a partir de las propiedades estructurales de EVA, la introducción de su aplicación en la industria de los cables y las perspectivas de desarrollo.
2. Propiedades estructurales
Al producir síntesis, cambiar la relación entre el grado de polimerización N / M puede producir contenido de VA del 5 al 90% de EVA; El aumento del grado de polimerización total puede producir peso molecular de decenas de miles a cientos de miles de EVA; Contenido de VA por debajo del 40%, debido a la presencia de cristalización parcial, mala elasticidad, comúnmente conocida como plástico EVA; Cuando el contenido de VA es superior al 40%, un elastómero de goma sin cristalización, se conoce comúnmente como caucho EVM.
1. 2 propiedades
La cadena molecular de EVA es una estructura saturada lineal, por lo que tiene un buen envejecimiento de calor, clima y resistencia a ozono.
La cadena principal de la molécula EVA no contiene dobles enlaces, anillo de benceno, acilo, grupos de amina y otros grupos fáciles de fumar cuando se queman, las cadenas laterales tampoco contienen fáciles de fumar al quemar metilo, fenilo, ciano y otros grupos. Además, la molécula en sí no contiene elementos halógenos, por lo que es particularmente adecuado para la base de combustible resistivo sin halógenos de bajo fuma.
El gran tamaño del grupo de acetato de vinilo (VA) en la cadena lateral EVA y su polaridad media significa que ambos inhibe la tendencia de la columna vertebral de vinilo a cristalizar y combinar bien con rellenos minerales, lo que crea las condiciones para los combustibles de barrera de alto rendimiento. Esto es particularmente cierto para las resistas de baja humo y halógeno, ya que los retardantes de la llama con más del 50% de contenido de volumen [por ejemplo (OH) 3, mg (OH) 2, etc.] deben agregarse para cumplir con los requisitos de los estándares de cable para el retraso de la llama. El EVA con un contenido de VA medio a alto se usa como base para producir un bajo humo y combustibles de retardantes sin halógenos con excelentes propiedades.
Como el grupo de acetato de vinilo de la cadena lateral de EVA (VA) es polar, cuanto mayor sea el contenido de VA, más polar es el polímero y mejor será la resistencia al aceite. La resistencia al petróleo requerida por la industria del cable se refiere principalmente a la capacidad de resistir aceites minerales no polares o débilmente polares. De acuerdo con el principio de compatibilidad similar, la EVA con alto contenido de VA se usa como material base para producir una barrera de combustible sin humo y halógeno con buena resistencia al aceite.
Las moléculas EVA en el rendimiento del átomo de alfaolefina H son más activas, en los radicales de peróxido o el efecto de radiación electrones de alta energía es fácil de tomar reacción de reticulación H, convertirse en plástico o caucho reticulado, se puede hacer requisitos de rendimiento exigentes de materiales especiales de alambre y cable.
La adición del grupo de acetato de vinilo hace que la temperatura de fusión de EVA caiga significativamente, y el número de cadenas laterales cortas de VA puede hacer que el flujo de EVA aumente. Por lo tanto, su rendimiento de extrusión es mucho mejor que la estructura molecular del polietileno similar, convirtiéndose en el material base preferido para los materiales de blindaje semi-conductivo y las barreras de combustible sin halógenos y halógenos.
2 ventajas de productos
2. 1 rendimiento de costo extremadamente alto
Las propiedades físicas y mecánicas de Eva, la resistencia al calor, la resistencia a la intemperie, la resistencia al ozono, las propiedades eléctricas son muy buenas. Seleccione el grado apropiado, se puede hacer resistencia al calor, un rendimiento de retardante de llama, pero también al aceite, material de cable especial resistente al solvente.
El material EVA termoplástico se usa principalmente con un contenido de VA de 15% a 46%, con un índice de fusión de 0. 5 a 4 grados. EVA tiene muchos fabricantes, muchas marcas, una amplia gama de opciones, precios moderados, suministro adecuado, los usuarios solo necesitan abrir la sección EVA del sitio web, la marca, el rendimiento, el precio, la ubicación de entrega de un vistazo, puede elegir, muy conveniente.
EVA es un polímero de poliolefina, a partir de la suavidad y el uso de comparaciones de rendimiento, y el material de polietileno (PE) y el material de cable de cloruro de polivinilo suave (PVC) es similar. Pero más investigación, encontrará EVA y los dos tipos anteriores de material en comparación con la superioridad irremplazable.
2. 2 Excelente rendimiento de procesamiento
EVA en la aplicación del cable es del material de protección de cable de voltaje medio y alto dentro y fuera del principio, y luego se extiende a una barrera de combustible libre de halógenos. Estos dos tipos de material desde el punto de vista de procesamiento se consideran "material altamente relleno": blindaje de material debido a la necesidad de agregar una gran cantidad de negros de carbono conductor y aumentar su viscosidad, la liquidez disminuyó bruscamente; El combustible retardante de llama sin halógenos necesita agregar una gran cantidad de retardantes de llama sin halógenos, también la viscosidad del material libre de halógenos aumentó bruscamente, la liquidez disminuyó bruscamente. La solución es encontrar un polímero que pueda acomodar grandes dosis de relleno, pero también tiene una baja viscosidad de fusión y una buena fluidez. Por esta razón, Eva es la opción preferida.
La viscosidad de la fusión de EVA con la temperatura de procesamiento de extrusión y la velocidad de corte aumentarán la disminución rápida, el usuario solo necesita ajustar la temperatura del extrusor y la velocidad del tornillo, puede obtener un excelente rendimiento de los productos de alambre y cables. Una gran cantidad de aplicaciones domésticas y extranjeras muestran que, para el material libre de halógenos de bajo humo altamente relleno, debido a que la viscosidad es demasiado grande, el índice de fusión es demasiado pequeño, por lo que solo el uso de un tornillo de relación de compresión bajo (relación de compresión de menos de 1. 3) extrusión, para garantizar una buena calidad de extrusión. Los materiales EVM a base de caucho con agentes vulcanizantes se pueden extrustar tanto en extrusores de caucho como en extrusores de propósito general. El proceso de vulcanización posterior (reticulación) se puede llevar a cabo mediante reticulación termoquímica (peróxido) o mediante reticulación de irradiación del acelerador de electrones.
2. 3 Fácil de modificar y adaptar
Los cables y los cables están en todas partes, desde el cielo hasta el suelo, desde las montañas hasta el mar. Los usuarios de los requisitos de cable y cables también son variados y extraños, mientras que la estructura del cable y el cable es similar, sus diferencias de rendimiento se reflejan principalmente en los materiales de aislamiento y cubierta de la vaina.
Hasta ahora, tanto en el hogar como en el extranjero, Soft PVC todavía representa la gran mayoría de los materiales de polímero utilizados en la industria de los cables. Sin embargo, con la creciente conciencia de la protección del medio ambiente y el desarrollo sostenible.
Los materiales de PVC han sido muy restringidos, los científicos están haciendo todo lo posible para encontrar materiales alternativos para PVC, el más prometedor de los cuales es EVA.
EVA se puede mezclar con una variedad de polímeros, pero también con una variedad de polvos minerales y compatibles con ayudas de procesamiento, los productos combinados se pueden hacer en plástico termoplástico para cables de plástico, pero también en caucho reticulado para cables de goma. Los diseñadores de formulación pueden basarse en los requisitos del usuario (o estándar), EVA como material base, para hacer el rendimiento del material para cumplir con los requisitos.
3 rango de aplicaciones EVA
3. 1 utilizado como material de blindaje semi-conductivo para cables de potencia de alto voltaje
Como todos sabemos, el material principal del material de blindaje es el negro de carbono conductor, en el material de plástico o base de goma para agregar una gran cantidad de negro de carbono deteriorará seriamente la fluidez del material de blindaje y la suavidad del nivel de extrusión. Para evitar descargas parciales en cables de alto voltaje, los escudos internos y externos deben ser delgados, brillantes, brillantes y uniformes. En comparación con otros polímeros, Eva puede hacer esto más fácilmente. La razón de esto es que el proceso de extrusión de Eva es particularmente bueno, buen flujo y no propenso a derretir el fenómeno de ruptura. El material de blindaje se divide en dos categorías: envuelto en el conductor exterior llamado escudo interno, con el material de la pantalla interna; envuelto en el aislamiento exterior llamado escudo externo, con el material de la pantalla exterior; El material de pantalla interna es principalmente termoplástico, el material de la pantalla interna es principalmente termoplástica y a menudo se basa en EVA con un contenido de VA de 18% a 28%; El material de la pantalla exterior es principalmente reticulada y pelable, y a menudo se basa en EVA con un contenido de VA de 40% a 46%.
3. 2 Combustibles de retardantes de llama termoplástica y reticulada
La poliolefina de retardante de llama termoplástica se usa ampliamente en la industria de los cables, principalmente para requisitos de halógenos o halógenos de cables marinos, cables de energía y líneas de construcción de alto grado. Sus temperaturas operativas a largo plazo varían de 70 a 90 ° C.
Para cables de potencia de voltaje mediano y alto de 10 kV y más, que tienen requisitos de rendimiento eléctrico muy altos, las propiedades de retardantes de la llama están soportadas principalmente por la vaina externa. En algunos edificios o proyectos que exigen el medio ambiente, se requiere que los cables tengan un poco de humo, sin halógeno, baja toxicidad o baja humo y bajas propiedades de halógeno, por lo que las poliolefinas de retardantes de llama termoplástica son una solución viable.
Para algunos propósitos especiales, el diámetro externo no es grande, la resistencia a la temperatura en 105 ~ 150 ℃ entre el cable especial, el fabricante de poliolefina de retardante de llama más reticulado, el fabricante de cable puede seleccionar su reticulación de acuerdo con su propia forma de producción, tanto el baño tradicional de alta presión o el baño de sal de alta temperatura de alta temperatura, pero también la forma de irradiación de la temperatura de la temperatura de la temperatura de la temperatura eléctrica de la temperatura ambiente eléctrico. Su temperatura de trabajo a largo plazo se divide en 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ tres archivos, la planta de producción se puede hacer de acuerdo con los diferentes requisitos de los usuarios o estándares, la barrera de combustible sin halógenos o que contiene halógeno.
Es bien sabido que las poliolefinas son polímeros polares no polares o débilmente polares. Como son similares al aceite mineral en la polaridad, las poliolefinas se consideran menos resistentes al aceite de acuerdo con el principio de compatibilidad similar. Sin embargo, muchos estándares de cable en el hogar y en el extranjero también estipulan que las resistencias reticuladas también deben tener una buena resistencia a los aceites, solventes e incluso a las tendencias de aceite, ácidos y álcalis. Este es un desafío para los investigadores materiales, ahora, ya sea en China o en el extranjero, estos materiales exigentes se han desarrollado, y su material base es EVA.
3. 3 material de barrera de oxígeno
Los cables de múltiples núcleos varados tienen muchos vacíos entre los núcleos que deben llenarse para garantizar una apariencia de cable redondeado, si el relleno dentro de la vaina exterior está hecho de barrera de combustible libre de halógenos. Esta capa de llenado actúa como una barrera de llama (oxígeno) cuando el cable se quema y, por lo tanto, se conoce como una "barrera de oxígeno" en la industria.
Los requisitos básicos para un material de barrera de oxígeno son: buenas propiedades de extrusión, buen retraso de la llama sin halógeno (índice de oxígeno generalmente por encima de 40) y bajo costo.
Esta barrera de oxígeno se ha utilizado ampliamente en la industria de los cables durante más de una década y ha llevado a mejoras significativas en el retraso de la llama de los cables. La barrera de oxígeno se puede utilizar tanto para los cables de retardante de llama sin halógenos como para los cables de retardante de llama sin halógenos (por ejemplo, PVC). Una gran cantidad de práctica ha demostrado que los cables con una barrera de oxígeno tienen más probabilidades de pasar pruebas de quema vertical y quema de paquetes.
Desde el punto de vista de la formulación de material, este material de barrera de oxígeno es en realidad "relleno ultra alto", porque para alcanzar el bajo costo, es necesario usar un relleno alto, lograr un índice de oxígeno alto también para agregar una alta proporción (2 a 3 veces) de Mg (OH) 2 o Al (OH) 3, y para extrenar bien y debe elegir EVA, debe elegir EVA como material base.
3. 4 Material de revestimiento PE modificado
Los materiales de revestimiento de polietileno son propensos a dos problemas: en primer lugar, son propensos a derretir la rotura (es decir, la piel de tiburón) durante la extrusión; En segundo lugar, son propensos a la agrietamiento del estrés ambiental. La solución más simple es agregar una cierta proporción de EVA en la formulación. Utilizado como un EVA modificado principalmente utilizando un bajo contenido de VA de la calificación, su índice de fusión a entre 1 y 2 es apropiado.
4. Perspectivas de desarrollo
(1) EVA se ha utilizado ampliamente en la industria de los cables, la cantidad anual en el crecimiento gradual y estable. Especialmente en la última década, debido a la importancia de la protección del medio ambiente, la resistencia al combustible a base de EVA ha sido un rápido desarrollo, y ha reemplazado en parte la tendencia del material del cable a base de PVC. Su excelente rendimiento de costos y su excelente rendimiento del proceso de extrusión es difícil de reemplazar cualquier otro material.
(2) El consumo anual de la industria del cable de resina EVA cerca de 100,000 toneladas, la elección de las variedades de resina EVA, el contenido de VA de baja a alta se utilizará, junto con el tamaño de la empresa de granulación por material de cable no se extiende en cada año solo en cada año en las miles de toneladas de resina EVA arriba y abajo, y por lo tanto no será la atención de la industria de la industria EVA. Por ejemplo, la mayor cantidad de material base retardante de llama sin halógeno, la principal elección de VA / MI = 28/2 ~ 3 de la resina EVA (como la EVA 265 # de los Estados Unidos). Y este grado de especificación de EVA hasta ahora no hay fabricantes nacionales para producir y suministrar. Sin mencionar el contenido de VA superior a 28, y el índice de fusión inferior a 3 de otra producción y suministro de resina EVA.
(3) Empresas extranjeras que producen EVA debido a que no hay competidores nacionales, y el precio ha sido alto, suprimiendo seriamente el entusiasmo de la producción de plantas de cable nacionales. Más del 50% del contenido de VA de EVM de tipo de goma, son una empresa extranjera dominada, y el precio es similar al contenido de VA de la marca 2 a 3 veces. Tales precios altos, a su vez, también afectan la cantidad de este tipo de goma EVM, por lo que la industria de los cables requiere fabricantes nacionales de EVA, para mejorar la tasa de producción nacional de EVA. Más producción de la industria ha sido mucho uso de la resina EVA.
(4) Confiando en la ola de protección del medio ambiente en la era de la globalización, la industria de los cables considera que EVA es el mejor material base para la resistencia al combustible ecológico. El uso de EVA está creciendo a una tasa del 15% por año y la perspectiva es muy prometedora. La cantidad y la tasa de crecimiento de los materiales de blindaje y la producción de cable de alimentación de mediana y alta tensión y la tasa de crecimiento, aproximadamente del 8% al 10% entre; Las resistencias de poliolefina están creciendo rápidamente, en los últimos años se han mantenido entre del 15% al 20% entre, y en los próximos 5 a 10 años previsibles, también puede mantener esta tasa de crecimiento.
Tiempo de publicación: 31-2022 de julio