1. Hyrje
EVA është shkurtesa për kopolimerin etilen vinil acetat, një polimer poliolefine. Për shkak të temperaturës së ulët të shkrirjes, rrjedhshmërisë së mirë, polaritetit dhe elementëve jo-halogjenë, mund të jetë i pajtueshëm me një shumëllojshmëri polimerësh dhe pluhurash minerale, një numër i vetive mekanike dhe fizike, vetive elektrike dhe performancës së përpunimit të ekuilibruar, dhe çmimi nuk është i lartë, furnizimi i tregut është i mjaftueshëm, kështu që si material izolues kabllor, mund të përdoret gjithashtu si mbushës, material mbështjellës; mund të bëhet në material termoplastik, dhe mund të bëhet në material termoset-lidhës kryqëzues.
EVA ka një gamë të gjerë përdorimesh, me retardantë flakësh, mund të shndërrohet në barrierë karburanti pa halogjen ose halogjene me tym të ulët; zgjidhni EVA me përmbajtje të lartë VA si material bazë, mund të shndërrohet edhe në material rezistent ndaj vajit; zgjidhni indeksin e shkrirjes së EVA të moderuar, shtoni 2 deri në 3 herë mbushjen e retardantëve flakë EVA, mund të bëhet për performancën e procesit të nxjerrjes dhe çmimin e një materiali më të balancuar barriere oksigjeni (mbushjeje).
Në këtë punim, nga vetitë strukturore të EVA-s, prezantimi i zbatimit të saj në industrinë e kabllove dhe perspektivat e zhvillimit.
2. Vetitë strukturore
Gjatë prodhimit të sintezës, ndryshimi i raportit të shkallës së polimerizimit n/m mund të prodhojë përmbajtje VA nga 5 në 90% të EVA-s; rritja e shkallës totale të polimerizimit mund të prodhojë peshë molekulare nga dhjetëra mijëra në qindra mijëra EVA; përmbajtje VA nën 40%, për shkak të pranisë së kristalizimit të pjesshëm, elasticitetit të dobët, i njohur zakonisht si plastikë EVA; kur përmbajtja VA është më e madhe se 40%, një elastomer i ngjashëm me gomën pa kristalizim, njihet zakonisht si gomë EVM.
1. 2 Prona
Zinxhiri molekular i EVA-s është një strukturë lineare e ngopur, kështu që ka rezistencë të mirë ndaj plakjes së nxehtësisë, motit dhe ozonit.
Zinxhiri kryesor i molekulës EVA nuk përmban lidhje të dyfishta, unaza benzeni, acil, grupe amine dhe grupe të tjera që digjen lehtë, ndërsa zinxhirët anësorë gjithashtu nuk përmbajnë metil, fenil, ciano dhe grupe të tjera që digjen lehtë. Përveç kësaj, molekula në vetvete nuk përmban elementë halogjenë, kështu që është veçanërisht i përshtatshëm për bazë karburanti rezistent pa halogjen me tym të ulët.
Madhësia e madhe e grupit të acetatit të vinilit (VA) në zinxhirin anësor EVA dhe polariteti i tij mesatar do të thotë që ai pengon tendencën e shtyllës kurrizore të vinilit për t'u kristalizuar dhe çiftëzohet mirë me mbushësit minerale, gjë që krijon kushtet për karburante penguese me performancë të lartë. Kjo është veçanërisht e vërtetë për materialet rezistente pa tym dhe pa halogjen, pasi duhet të shtohen retardantë flake me përmbajtje vëllimore më shumë se 50% [p.sh. Al(OH)3, Mg(OH)2, etj.] për të përmbushur kërkesat e standardeve të kabllove për retardancën e flakës. EVA me një përmbajtje VA mesatare deri të lartë përdoret si bazë për të prodhuar karburante retardantë flake pa tym dhe pa halogjen me veti të shkëlqyera.
Meqenëse grupi i acetatit të vinilit (VA) i zinxhirit anësor EVA është polar, sa më e lartë të jetë përmbajtja e VA, aq më polar është polimeri dhe aq më e mirë është rezistenca ndaj vajit. Rezistenca ndaj vajit e kërkuar nga industria e kabllove i referohet kryesisht aftësisë për t'i bërë ballë vajrave minerale jopolare ose dobët polare. Sipas parimit të përputhshmërisë së ngjashme, EVA me përmbajtje të lartë VA përdoret si material bazë për të prodhuar një barrierë karburanti pa tym të ulët dhe pa halogjen me rezistencë të mirë ndaj vajit.
Molekulat EVA në performancën e atomeve alfa-olefin H janë më aktive, në radikalet e peroksidit ose në efektin e rrezatimit elektronik me energji të lartë është e lehtë të marrësh reagimin e ndërlidhjes H, duke u bërë plastik ose gome të ndërlidhur, mund të bëhen duke kërkuar kërkesa të performancës së materialeve të veçanta të telave dhe kabllove.
Shtimi i grupit të acetatit të vinilit bën që temperatura e shkrirjes së EVA-së të ulet ndjeshëm, dhe numri i zinxhirëve anësorë të shkurtër të VA-së mund të rrisë rrjedhën e EVA-së. Prandaj, performanca e saj e ekstrudimit është shumë më e mirë se struktura molekulare e polietilenit të ngjashëm, duke u bërë materiali bazë i preferuar për materialet mbrojtëse gjysmëpërçuese dhe barrierat e karburantit halogjene dhe pa halogjene.
2 Përparësitë e produktit
2. 1 Performancë me kosto jashtëzakonisht të lartë
Vetitë fizike dhe mekanike të EVA-s, rezistenca ndaj nxehtësisë, rezistenca ndaj motit, rezistenca ndaj ozonit, vetitë elektrike janë shumë të mira. Zgjidhni gradën e duhur, mund të bëhet rezistencë ndaj nxehtësisë, performancë retardante ndaj flakës, por edhe material special për kabllo rezistent ndaj vajrave dhe tretësve.
Materiali termoplastik EVA përdoret kryesisht me një përmbajtje VA prej 15% deri në 46%, me një indeks shkrirjeje prej 0,5 deri në 4 gradë. EVA ka shumë prodhues, shumë marka, një gamë të gjerë opsionesh, çmime të moderuara, furnizim të mjaftueshëm, përdoruesit vetëm duhet të hapin seksionin EVA të faqes së internetit, marka, performanca, çmimi, vendi i dorëzimit me një shikim, mund të zgjidhni, shumë i përshtatshëm.
EVA është një polimer poliolefin, nga butësia dhe përdorimi i krahasimeve të performancës, dhe materiali polietileni (PE) dhe materiali i butë i klorurit të polivinilit (PVC) kabllor janë të ngjashëm. Por kërkime të mëtejshme, do të gjeni se EVA dhe dy llojet e mësipërme të materialit kanë epërsi të pazëvendësueshme në krahasim.
2. 2 performancë e shkëlqyer e përpunimit
EVA në aplikimin e kabllove është nga materiali mbrojtës i brendshëm dhe i jashtëm i kabllove të tensionit të mesëm dhe të lartë fillimisht, dhe më vonë u zgjerua në barrierën e karburantit pa halogjen. Këto dy lloje materialesh nga pikëpamja e përpunimit konsiderohen si "material shumë i mbushur": për shkak të nevojës për të shtuar një numër të madh të karbonit të zi përçues dhe për të rritur viskozitetin e tij, likuiditeti ra ndjeshëm; karburanti pa halogjen rezistent ndaj flakës duhet të shtojë një numër të madh të retardantëve pa halogjen, gjithashtu viskoziteti i materialit pa halogjen rritet ndjeshëm, likuiditeti ra ndjeshëm. Zgjidhja është të gjendet një polimer që mund të akomodojë doza të mëdha mbushësi, por gjithashtu ka një viskozitet të ulët shkrirjeje dhe rrjedhshmëri të mirë. Për këtë arsye, EVA është zgjedhja e preferuar.
Viskoziteti i shkrirjes së EVA-s me temperaturën e përpunimit të ekstrudimit dhe shkallën e prerjes do të rrisë rënien e shpejtë, përdoruesi duhet vetëm të rregullojë temperaturën e ekstruderit dhe shpejtësinë e vidës, ju mund të bëni performancë të shkëlqyer të produkteve me tela dhe kabllo. Një numër i madh aplikimesh vendase dhe të huaja tregojnë se, për materialet shumë të mbushura me tym të ulët pa halogjen, për shkak se viskoziteti është shumë i madh, indeksi i shkrirjes është shumë i vogël, kështu që vetëm përdorimi i ekstrudimit me raport të ulët kompresimi me vidë (raport kompresimi më pak se 1.3), në mënyrë që të sigurohet cilësi e mirë e ekstrudimit. Materialet EVM me bazë gome me agjentë vulkanizues mund të ekstrudohen si në ekstruderë gome ashtu edhe në ekstruderë për qëllime të përgjithshme. Procesi pasues i vulkanizimit (lidhjes së kryqëzuar) mund të kryhet ose me anë të lidhjes termokimike (peroksid) ose me anë të lidhjes së kryqëzuar me rrezatim përshpejtues elektronesh.
2. 3 I lehtë për t’u modifikuar dhe përshtatur
Telat dhe kabllot janë kudo, nga qielli në tokë, nga malet në det. Kërkesat e përdoruesve për tela dhe kabllo janë gjithashtu të larmishme dhe të çuditshme, ndërsa struktura e telit dhe kabllos është e ngjashme, ndryshimet në performancën e tyre reflektohen kryesisht në materialet izoluese dhe mbuluese të mbështjelljes.
Deri më tani, si në vend ashtu edhe jashtë vendit, PVC-ja e butë përbën ende shumicën dërrmuese të materialeve polimerike të përdorura në industrinë e kabllove. Megjithatë, me rritjen e ndërgjegjësimit për mbrojtjen e mjedisit dhe zhvillimin e qëndrueshëm.
Materialet PVC janë kufizuar shumë, shkencëtarët po bëjnë gjithçka që është e mundur për të gjetur materiale alternative ndaj PVC-së, më premtuesi prej të cilave është EVA.
EVA mund të përzihet me një shumëllojshmëri polimerësh, por edhe me një shumëllojshmëri pluhurash minerale dhe ndihmësish përpunimi të pajtueshëm, produktet e përziera mund të shndërrohen në plastikë termoplastike për kabllo plastike, por edhe në gome të ndërlidhur për kabllo gome. Dizajnerët e formulimit mund të bazohen në kërkesat e përdoruesit (ose standardeve), me EVA si material bazë, për të bërë që performanca e materialit të përmbushë kërkesat.
3 diapazon aplikimi EVA
3. 1 Përdoret si material mbrojtës gjysmëpërçues për kabllot e energjisë me tension të lartë
Siç e dimë të gjithë, materiali kryesor i materialit mbrojtës është karboni i zi përçues. Shtimi i një sasie të madhe të karbonit të zi në materialin bazë prej plastike ose gome do të përkeqësojë seriozisht rrjedhshmërinë e materialit mbrojtës dhe nivelin e lëmuar të nxjerrjes. Për të parandaluar shkarkimet e pjesshme në kabllot me tension të lartë, mburojat e brendshme dhe të jashtme duhet të jenë të holla, me shkëlqim, të ndritshme dhe uniforme. Krahasuar me polimerët e tjerë, EVA mund ta bëjë këtë më lehtë. Arsyeja për këtë është se procesi i nxjerrjes së EVA është veçanërisht i mirë, rrjedh mirë dhe nuk është i prirur ndaj fenomenit të shkrirjes së këputjes. Materiali mbrojtës ndahet në dy kategori: i mbështjellë me përçuesin e jashtëm të quajtur mburoja e brendshme - me materialin e ekranit të brendshëm; i mbështjellë me izolimin e jashtëm të quajtur mburoja e jashtme - me materialin e ekranit të jashtëm; materiali i ekranit të brendshëm është kryesisht termoplastik. Materiali i ekranit të brendshëm është kryesisht termoplastik dhe shpesh bazohet në EVA me një përmbajtje VA prej 18% deri në 28%; materiali i ekranit të jashtëm është kryesisht i ndërlidhur dhe i qërueshëm dhe shpesh bazohet në EVA me një përmbajtje VA prej 40% deri në 46%.
3. 2 Lëndë djegëse termoplastike dhe të ndërlidhura që i retardojnë flakët
Poliolefina termoplastike rezistente ndaj flakës përdoret gjerësisht në industrinë e kabllove, kryesisht për kërkesat halogjene ose pa halogjene të kabllove detare, kabllove të energjisë dhe linjave të ndërtimit të cilësisë së lartë. Temperaturat e tyre afatgjata të funksionimit variojnë nga 70 deri në 90 °C.
Për kabllot e energjisë me tension të mesëm dhe të lartë prej 10 kV e lart, të cilët kanë kërkesa shumë të larta për performancë elektrike, vetitë rezistente ndaj flakës mbahen kryesisht nga mbështjellësi i jashtëm. Në disa ndërtesa ose projekte që kërkojnë shumë mjedis, kabllot duhet të kenë veti të ulëta tymi, pa halogjene, toksicitet të ulët ose tym të ulët dhe halogjen të ulët, kështu që poliolefinat termoplastike rezistente ndaj flakës janë një zgjidhje e zbatueshme.
Për disa qëllime të veçanta, diametri i jashtëm nuk është i madh, rezistenca ndaj temperaturës në 105 ~ 150 ℃ midis kabllit të veçantë, më shumë material poliolefin retardant flake të ndërlidhur, ndërlidhja e saj mund të zgjidhet nga prodhuesi i kabllit sipas kushteve të tyre të prodhimit, si avulli tradicional me presion të lartë ose banja me kripë me temperaturë të lartë, por edhe mënyra e rrezatimit të ndërlidhur me përshpejtues elektronesh në temperaturë dhome është e disponueshme. Temperatura e saj afatgjatë e punës ndahet në 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ tre skedarë, fabrika e prodhimit mund të bëhet sipas kërkesave të ndryshme të përdoruesve ose standardeve, pa halogjen ose me barrierë karburanti që përmban halogjen.
Është e njohur mirë se poliolefinat janë polimere polare jo polare ose dobët polare. Meqenëse janë të ngjashme me vajin mineral në polaritet, poliolefinat konsiderohen kryesisht si më pak rezistente ndaj vajit sipas parimit të përputhshmërisë së ngjashme. Megjithatë, shumë standarde kabllosh brenda dhe jashtë vendit përcaktojnë gjithashtu që rezistencat e ndërlidhura duhet të kenë gjithashtu rezistencë të mirë ndaj vajrave, tretësve dhe madje edhe ndaj slurrive të vajit, acideve dhe alkaleve. Kjo është një sfidë për studiuesit e materialeve, tani, qoftë në Kinë apo jashtë vendit, këto materiale kërkuese janë zhvilluar, dhe materiali i tyre bazë është EVA.
3. 3 Material pengues i oksigjenit
Kabllot me shumë bërthama të lidhura me fije kanë shumë boshllëqe midis bërthamave që duhet të mbushen për të siguruar një pamje të rrumbullakosur të kabllit, nëse mbushja brenda mbështjellësit të jashtëm është bërë nga barrierë karburanti pa halogjen. Kjo shtresë mbushëse vepron si një barrierë flake (oksigjeni) kur kablloja digjet dhe për këtë arsye njihet si një "barrierë oksigjeni" në industri.
Kërkesat themelore për një material barrierë oksigjeni janë: veti të mira të ekstrudimit, rezistencë e mirë ndaj flakës pa halogjene (indeksi i oksigjenit zakonisht mbi 40) dhe kosto e ulët.
Kjo barrierë oksigjeni është përdorur gjerësisht në industrinë e kabllove për më shumë se një dekadë dhe ka çuar në përmirësime të konsiderueshme në rezistencën ndaj flakës së kabllove. Barriera e oksigjenit mund të përdoret si për kabllot rezistente ndaj flakës pa halogjen ashtu edhe për kabllot rezistente ndaj flakës pa halogjen (p.sh. PVC). Një sasi e madhe praktike ka treguar se kabllot me një barrierë oksigjeni kanë më shumë gjasa të kalojnë testet e djegies vertikale të vetme dhe djegies në tufa.
Nga pikëpamja e formulimit të materialit, ky material barrierë oksigjeni është në fakt "mbushës ultra i lartë", sepse për të përmbushur koston e ulët, është e nevojshme të përdoret një mbushës i lartë, për të arritur një indeks të lartë oksigjeni duhet të shtohet edhe një proporcion i lartë (2 deri në 3 herë) i Mg(OH)2 ose Al(OH)3, dhe për të nxjerrë të mirën duhet të zgjidhet EVA si material bazë.
3. 4 Material i modifikuar i veshjes PE
Materialet e veshjes prej polietileni janë të prirura ndaj dy problemeve: së pari, ato janë të prirura ndaj thyerjes së shkrirjes (p.sh., lëkurës së peshkaqenit) gjatë ekstrudimit; së dyti, ato janë të prirura ndaj çarjeve nga stresi mjedisor. Zgjidhja më e thjeshtë është shtimi i një proporcioni të caktuar të EVA-s në formulë. Nëse përdoret si një EVA e modifikuar kryesisht duke përdorur përmbajtje të ulët VA të gradës, indeksi i saj i shkrirjes midis 1 dhe 2 është i përshtatshëm.
4. Perspektivat e zhvillimit
(1) EVA është përdorur gjerësisht në industrinë e kabllove, sasia vjetore në rritje graduale dhe të qëndrueshme. Sidomos në dekadën e fundit, për shkak të rëndësisë së mbrojtjes së mjedisit, rezistenca ndaj karburantit me bazë EVA ka pasur një zhvillim të shpejtë dhe ka zëvendësuar pjesërisht trendin e materialeve të kabllove me bazë PVC. Performanca e saj e shkëlqyer e kostos dhe performanca e shkëlqyer e procesit të nxjerrjes është e vështirë të zëvendësohet me ndonjë material tjetër.
(2) Konsumi vjetor i rrëshirës EVA në industrinë e kabllove është afër 100,000 ton, zgjedhja e varieteteve të rrëshirës EVA, përmbajtja VA do të jetë nga e ulët në të lartë, së bashku me madhësinë e ndërmarrjes së granulimit të materialit të kabllove nuk është e madhe, shpërndarja në çdo ndërmarrje çdo vit vetëm në mijëra ton rrëshirë EVA lart e poshtë, dhe kështu nuk do të jetë vëmendja e ndërmarrjeve gjigante të industrisë EVA. Për shembull, sasia më e madhe e materialit bazë pa halogjen retardant flakë, zgjedhja kryesore është VA / MI = 28/2 ~ 3 e rrëshirës EVA (siç është EVA 265 # e DuPont në SHBA). Dhe kjo gradë specifikimi e EVA deri më tani nuk ka prodhues vendas për të prodhuar dhe furnizuar. Për të mos përmendur përmbajtjen VA më të lartë se 28, dhe indeksin e shkrirjes më pak se 3 të prodhimit dhe furnizimit të rrëshirës EVA tjetër.
(3) Kompanitë e huaja prodhojnë EVA për shkak të mungesës së konkurrentëve vendas, dhe çmimi ka qenë prej kohësh i lartë, duke shtypur seriozisht entuziazmin e prodhimit vendas të uzinës së kabllove. Më shumë se 50% e përmbajtjes VA të EVM-së së tipit gome është e dominuar nga kompani të huaja, dhe çmimi është i ngjashëm me përmbajtjen VA të markës 2 deri në 3 herë. Çmime të tilla të larta, nga ana tjetër, ndikojnë gjithashtu në sasinë e këtij EVM-i të tipit gome, kështu që industria e kabllove u bën thirrje prodhuesve vendas të EVA-së, për të përmirësuar shkallën e prodhimit vendas të EVA-së. Prodhimi i industrisë ka qenë shumë i përdorur nga rrëshira EVA.
(4) Duke u mbështetur në valën e mbrojtjes së mjedisit në epokën e globalizimit, EVA konsiderohet nga industria e kabllove si materiali bazë më i mirë për rezistencën ndaj karburantit miqësore me mjedisin. Përdorimi i EVA-s po rritet me një ritëm prej 15% në vit dhe perspektiva është shumë premtuese. Sasia dhe shkalla e rritjes së materialeve mbrojtëse dhe prodhimit të kabllove të energjisë me tension të mesëm dhe të lartë, si dhe shkalla e rritjes, është rreth 8% deri në 10% midis; rezistencat e poliolefinave po rriten me shpejtësi, vitet e fundit kanë mbetur në 15% deri në 20% midis, dhe në 5 deri në 10 vitet e ardhshme të parashikueshme, gjithashtu mund ta ruajnë këtë ritëm rritjeje.
Koha e postimit: 31 korrik 2022