1. Giriş
EVA, poliolefin polimeri olan etilen vinil asetat kopolimerinin kısaltmasıdır. Düşük erime sıcaklığı, iyi akışkanlığı, polaritesi ve halojen olmayan elementleri nedeniyle çeşitli polimerler ve mineral tozlarıyla uyumlu olabilir, bir dizi mekanik ve fiziksel özellik, elektriksel özellikler ve işleme performansı dengesi vardır ve fiyatı yüksek değildir, pazar arzı yeterlidir, bu nedenle hem kablo yalıtım malzemesi olarak hem de dolgu, kılıf malzemesi olarak kullanılabilir; termoplastik malzeme haline getirilebilir ve termoset çapraz bağlama malzemesi haline getirilebilir.
EVA geniş kullanım yelpazesine sahiptir, alev geciktiricilerle birlikte, düşük duman halojensiz veya halojen yakıt bariyeri haline getirilebilir; temel malzeme olarak yüksek VA içeriğine sahip EVA'yı seçin, ayrıca yağa dayanıklı malzeme haline getirilebilir; orta erime indeksine sahip EVA'yı seçin, EVA alev geciktiricilerinin dolgusunun 2 ila 3 katını ekleyin, ekstrüzyon işleminin performansını ve fiyatını daha dengeli bir oksijen bariyeri (dolgu) malzemesi haline getirilebilir.
Bu bildiride, EVA'nın yapısal özelliklerinden yola çıkılarak kablo endüstrisindeki uygulamalarının tanıtımı ve geliştirme beklentileri sunulmaktadır.
2. Yapısal özellikler
Sentez üretilirken, polimerizasyon derecesinin n/m oranını değiştirmek, %5 ila %90 EVA içeriği üretebilir; toplam polimerizasyon derecesinin artırılması, on binlerce ila yüz binlerce EVA molekül ağırlığı üretebilir; %40'ın altındaki VA içeriği, kısmi kristalleşmenin varlığı nedeniyle, zayıf elastikiyet, yaygın olarak EVA plastiği olarak bilinir; VA içeriği %40'tan fazla olduğunda, kristalleşmemiş kauçuk benzeri bir elastomer, yaygın olarak EVM kauçuğu olarak bilinir.
1. 2 Özellikler
EVA'nın moleküler zinciri doğrusal doymuş bir yapıdadır, bu nedenle ısıl yaşlanmaya, hava koşullarına ve ozon direnci iyidir.
EVA molekülünün ana zinciri çift bağlar, benzen halkası, asil, amin grupları ve yanarken dumanı kolayca çıkan diğer grupları içermez, yan zincirleri de yanarken dumanı kolayca çıkan metil, fenil, siyano ve diğer grupları içermez. Ayrıca molekülün kendisi halojen elementler içermez, bu nedenle düşük dumanlı halojensiz dirençli yakıt tabanı için özellikle uygundur.
EVA yan zincirindeki vinil asetat (VA) grubunun büyük boyutu ve orta polaritesi, hem vinil omurgasının kristalleşme eğilimini engellediği hem de mineral dolgu maddeleriyle iyi bir şekilde birleştiği anlamına gelir; bu da yüksek performanslı bariyer yakıtları için koşulları yaratır. Bu, özellikle düşük duman ve halojensiz dirençler için geçerlidir, çünkü alev geciktiricilik için kablo standartlarının gereksinimlerini karşılamak için hacim içeriği %50'den fazla olan alev geciktiriciler [örneğin Al(OH)3, Mg(OH)2, vb.] eklenmelidir. Orta ila yüksek VA içeriğine sahip EVA, mükemmel özelliklere sahip düşük duman ve halojensiz alev geciktirici yakıtlar üretmek için bir temel olarak kullanılır.
EVA yan zincir vinil asetat grubu (VA) polar olduğundan, VA içeriği ne kadar yüksekse polimer o kadar polar olur ve yağ direnci o kadar iyidir. Kablo endüstrisinin ihtiyaç duyduğu yağ direnci çoğunlukla polar olmayan veya zayıf polar mineral yağlara dayanma kabiliyetine atıfta bulunur. Benzer uyumluluk ilkesine göre, yüksek VA içeriğine sahip EVA, iyi yağ direncine sahip düşük duman ve halojensiz bir yakıt bariyeri üretmek için temel malzeme olarak kullanılır.
EVA molekülünde alfa-olefin H atomu performansı daha aktiftir, peroksit radikallerinde veya yüksek enerjili elektron-radyasyon etkisinde H çapraz bağlama reaksiyonu kolayca gerçekleşir, çapraz bağlı plastik veya kauçuk haline gelir, özel tel ve kablo malzemelerinin zorlu performans gereksinimlerini karşılayabilir.
Vinil asetat grubunun eklenmesi EVA'nın erime sıcaklığını önemli ölçüde düşürür ve VA kısa yan zincirlerinin sayısı EVA akışını artırabilir. Bu nedenle, ekstrüzyon performansı benzer polietilenin moleküler yapısından çok daha iyidir ve yarı iletken kalkanlama malzemeleri ve halojen ve halojensiz yakıt bariyerleri için tercih edilen temel malzeme haline gelir.
2 Ürün avantajları
2. 1 Son derece yüksek maliyet performansı
EVA'nın fiziksel ve mekanik özellikleri, ısı direnci, hava direnci, ozon direnci, elektriksel özellikleri çok iyidir. Uygun sınıfı seçin, ısı direnci, alev geciktirici performans yapılabilir, aynı zamanda yağ, solvent dayanıklı özel kablo malzemesi.
Termoplastik EVA malzemesi çoğunlukla %15 ila %46 VA içeriğiyle, 0,5 ila 4 derece erime indeksiyle kullanılır. EVA'nın birçok üreticisi, birçok markası, geniş bir seçenek yelpazesi, makul fiyatları, yeterli tedariki vardır, kullanıcıların sadece web sitesinin EVA bölümünü açması yeterlidir, marka, performans, fiyat, teslimat yeri bir bakışta seçilebilir, çok uygundur.
EVA bir poliolefin polimeridir, yumuşaklık ve performans karşılaştırmalarının kullanımından ve polietilen (PE) malzeme ve yumuşak polivinil klorür (PVC) kablo malzemesi benzerdir. Ancak daha fazla araştırma yaparsanız, EVA'yı ve yukarıdaki iki malzeme türünü yeri doldurulamaz üstünlükle karşılaştırırsınız.
2. 2 mükemmel işleme performansı
Kablo uygulamasında EVA, başlangıçta orta ve yüksek gerilim kablolarının iç ve dış koruma malzemesinden, daha sonra halojensiz yakıt bariyerine kadar genişletilmiştir. İşleme açısından bu iki tür malzeme "yüksek dolgulu malzeme" olarak kabul edilir: çok sayıda iletken karbon siyahı ekleme ve viskozitesini artırma ihtiyacı nedeniyle koruma malzemesi, sıvılığı keskin bir şekilde düştü; halojensiz alev geciktirici yakıt çok sayıda halojensiz alev geciktirici ekleme ihtiyacı nedeniyle, ayrıca halojensiz malzeme viskozitesi keskin bir şekilde arttı, sıvılığı keskin bir şekilde düştü. Çözüm, büyük miktarda dolgu maddesini barındırabilen, ancak aynı zamanda düşük erime viskozitesine ve iyi akışkanlığa sahip bir polimer bulmaktır. Bu nedenle, EVA tercih edilen seçimdir.
EVA eriyik viskozitesi ekstrüzyon işleme sıcaklığı ve kayma oranı ile hızlı düşüşü artıracaktır, kullanıcının sadece ekstrüder sıcaklığını ve vida hızını ayarlaması gerekir, tel ve kablo ürünlerinin mükemmel performansını sağlayabilirsiniz. Çok sayıda yerli ve yabancı uygulama, yüksek oranda doldurulmuş düşük dumanlı halojensiz malzeme için, viskozite çok büyük olduğundan, eriyik indeksi çok küçük olduğunu, bu nedenle sadece düşük sıkıştırma oranlı vida (sıkıştırma oranı 1'den az, 3) ekstrüzyonunun kullanılmasının, iyi ekstrüzyon kalitesini sağlamak için olduğunu göstermektedir. Vulkanize edici maddeler içeren kauçuk esaslı EVM malzemeleri hem kauçuk ekstrüderlerde hem de genel amaçlı ekstrüderlerde ekstrüde edilebilir. Sonraki vulkanizasyon (çapraz bağlama) işlemi, termokimyasal (peroksit) çapraz bağlama veya elektron hızlandırıcı ışınlama çapraz bağlama ile gerçekleştirilebilir.
2. 3 Değiştirilmesi ve uyarlanması kolaydır
Kablolar ve teller her yerdedir, gökyüzünden yere, dağlardan denize. Tel ve kablo kullanıcılarının gereksinimleri de çeşitli ve tuhaftır, tel ve kablonun yapısı benzer olsa da, performans farklılıkları esas olarak yalıtım ve kılıf kaplama malzemelerinde yansıtılır.
Şimdiye kadar, hem yurtiçinde hem de yurtdışında, yumuşak PVC hala kablo endüstrisinde kullanılan polimer malzemelerin büyük çoğunluğunu oluşturmaktadır. Ancak, çevre koruma ve sürdürülebilir kalkınma konusunda artan farkındalıkla birlikte.
PVC malzemeleri büyük ölçüde kısıtlanmış durumda, bilim insanları PVC'ye alternatif malzemeler bulmak için ellerinden geleni yapıyorlar, bunların arasında en umut vadedeni ise EVA.
EVA çeşitli polimerlerle karıştırılabilir, ancak çeşitli mineral tozları ve uyumlu işlem yardımcılarıyla da karıştırılabilir, karıştırılan ürünler plastik kablolar için termoplastik plastik haline getirilebilir, ancak kauçuk kablolar için çapraz bağlı kauçuk haline de getirilebilir. Formülasyon tasarımcıları, malzemenin performansını gereksinimleri karşılayacak şekilde yapmak için temel malzeme olarak EVA'yı kullanarak kullanıcı (veya standart) gereksinimlerine göre hareket edebilir.
3 EVA uygulama aralığı
3. 1 Yüksek gerilim güç kabloları için yarı iletken bir koruma malzemesi olarak kullanılır
Hepimizin bildiği gibi, kalkanlama malzemesinin ana malzemesi iletken karbon siyahıdır, plastik veya kauçuk taban malzemesinde çok sayıda karbon siyahı eklemek, kalkanlama malzemesinin akışkanlığını ve ekstrüzyon seviyesinin düzgünlüğünü ciddi şekilde bozacaktır. Yüksek gerilim kablolarında kısmi deşarjları önlemek için, iç ve dış kalkanlar ince, parlak, canlı ve düzgün olmalıdır. Diğer polimerlerle karşılaştırıldığında, EVA bunu daha kolay yapabilir. Bunun nedeni, EVA'nın ekstrüzyon işleminin özellikle iyi, iyi akışlı ve eriyik kopma olayına eğilimli olmamasıdır. Kalkanlama malzemesi iki kategoriye ayrılır: iletkenin dışına sarılmış, iç kalkan adı verilen - iç ekran malzemesiyle; yalıtım dışına sarılmış, dış kalkan adı verilen - dış ekran malzemesiyle; iç ekran malzemesi çoğunlukla termoplastiktir İç ekran malzemesi çoğunlukla termoplastiktir ve genellikle %18 ila %28 VA içeriğine sahip EVA'ya dayanır; Dış elek malzemesi çoğunlukla çapraz bağlı ve soyulabilir olup, çoğunlukla %40-%46 VA içeriğine sahip EVA bazlıdır.
3. 2 Termoplastik ve çapraz bağlı alev geciktirici yakıtlar
Termoplastik alev geciktirici poliolefin, kablo endüstrisinde yaygın olarak kullanılır, özellikle deniz kablolarının, güç kablolarının ve yüksek dereceli inşaat hatlarının halojen veya halojensiz gereksinimleri için. Uzun vadeli çalışma sıcaklıkları 70 ila 90 °C arasındadır.
Çok yüksek elektriksel performans gereksinimleri olan 10 kV ve üzeri orta ve yüksek gerilim güç kabloları için, alev geciktirici özellikler esas olarak dış kılıf tarafından karşılanır. Bazı çevresel olarak zorlu binalarda veya projelerde, kabloların düşük duman, halojensiz, düşük toksisite veya düşük duman ve düşük halojen özelliklerine sahip olması gerekir, bu nedenle termoplastik alev geciktirici poliolefinler uygulanabilir bir çözümdür.
Bazı özel amaçlar için, dış çap büyük değildir, özel kablo arasında 105 ~ 150 ℃ sıcaklık direnci, daha çapraz bağlı alev geciktirici poliolefin malzeme, çapraz bağlanması, kablo üreticisi tarafından kendi üretim koşullarına göre seçilebilir, hem geleneksel yüksek basınçlı buhar veya yüksek sıcaklık tuz banyosu, hem de mevcut elektron hızlandırıcı oda sıcaklığı ışınlama çapraz bağlı yol. Uzun vadeli çalışma sıcaklığı 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ üç dosyaya bölünmüştür, üretim tesisi kullanıcıların veya standartların farklı gereksinimlerine göre yapılabilir, halojensiz veya halojen içeren yakıt bariyeri.
Poliolefinlerin polar olmayan veya zayıf polar polar polimerler olduğu iyi bilinmektedir. Polarite açısından mineral yağa benzediklerinden, poliolefinler çoğunlukla benzer uyumluluk ilkesine göre yağa karşı daha az dirençli olarak kabul edilir. Ancak, yurtiçi ve yurtdışındaki birçok kablo standardı, çapraz bağlı dirençlerin yağlara, çözücülere ve hatta yağ bulamaçlarına, asitlere ve alkalilere karşı da iyi bir dirence sahip olması gerektiğini şart koşar. Bu, malzeme araştırmacıları için bir zorluktur, artık ister Çin'de ister yurtdışında olsun, bu zorlu malzemeler geliştirilmiştir ve temel malzemesi EVA'dır.
3. 3 Oksijen bariyer malzemesi
Çok damarlı çok damarlı kablolar, dış kılıfın içindeki dolgu halojensiz yakıt bariyerinden yapılmışsa, yuvarlak bir kablo görünümü sağlamak için damarlar arasında doldurulması gereken birçok boşluğa sahiptir. Bu doldurma tabakası, kablo yandığında bir alev bariyeri (oksijen) görevi görür ve bu nedenle endüstride "oksijen bariyeri" olarak bilinir.
Oksijen bariyerli bir malzemede aranan temel özellikler şunlardır: iyi ekstrüzyon özellikleri, iyi halojensiz alev geciktiriciliği (oksijen indeksi genellikle 40'ın üzerinde) ve düşük maliyet.
Bu oksijen bariyeri, kablo endüstrisinde on yıldan uzun süredir yaygın olarak kullanılmaktadır ve kabloların alev geciktiriciliğinde önemli iyileştirmelere yol açmıştır. Oksijen bariyeri, hem halojensiz alev geciktirici kablolar hem de halojensiz alev geciktirici kablolar (örneğin PVC) için kullanılabilir. Çok sayıda uygulama, oksijen bariyeri olan kabloların tek dikey yanma ve demet yanma testlerini geçme olasılığının daha yüksek olduğunu göstermiştir.
Malzeme formülasyonu açısından bakıldığında, bu oksijen bariyerli malzeme aslında “ultra yüksek dolgu maddesi”dir, çünkü düşük maliyeti karşılamak için yüksek dolgu maddesi kullanmak, yüksek oksijen indeksi elde etmek için yüksek oranda (2 ila 3 kat) Mg (OH)2 veya Al (OH)3 eklemek ve iyi ekstrüde etmek için temel malzeme olarak EVA seçmek gerekir.
3. 4 Değiştirilmiş PE kılıf malzemesi
Polietilen kılıf malzemeleri iki soruna eğilimlidir: birincisi, ekstrüzyon sırasında erime kırılmasına (yani köpekbalığı derisi) eğilimlidirler; ikincisi, çevresel stres çatlamasına eğilimlidirler. En basit çözüm, formülasyona belirli bir oranda EVA eklemektir. Çoğunlukla düşük VA içeriğine sahip bir modifiye EVA olarak kullanıldığında, erime indeksinin 1 ila 2 arasında olması uygundur.
4. Gelişim beklentileri
(1) EVA, kablo endüstrisinde yaygın olarak kullanılmış olup, yıllık miktarı kademeli ve istikrarlı bir şekilde artmaktadır. Özellikle son on yılda, çevre korumanın önemi nedeniyle, EVA bazlı yakıt direnci hızla gelişmiş ve PVC bazlı kablo malzemesi trendinin yerini kısmen almıştır. Mükemmel maliyet performansı ve ekstrüzyon işleminin mükemmel performansı, diğer malzemelerin yerini alması zordur.
(2) kablo endüstrisi yıllık EVA reçinesi tüketimi 100.000 tona yakındır, EVA reçinesi çeşitlerinin seçimi, VA içeriği düşükten yükseğe doğru kullanılacaktır, kablo malzemesi granülasyon işletmesinin büyüklüğü büyük değildir, her işletmede her yıl yalnızca binlerce ton EVA reçinesi yukarı ve aşağı yayılmıştır ve bu nedenle EVA endüstrisinin dev işletme dikkati olmayacaktır. Örneğin, halojensiz alev geciktirici baz malzemesinin en büyük miktarı, EVA reçinesinin ana seçimi VA / MI = 28 / 2 ~ 3'tür (ABD DuPont'un EVA 265 # gibi). Ve bu EVA spesifikasyon derecesini şu ana kadar üretip tedarik edecek bir yerli üretici yoktur. VA içeriğinin 28'den yüksek ve eriyik indeksinin 3'ten az olmasından bahsetmiyorum bile. Diğer EVA reçinesi üretimi ve tedariki.
(3) EVA üreten yabancı şirketler, yerli rakipleri olmadığı için ve fiyat uzun süredir yüksek olduğu için, yerli kablo fabrikası üretim coşkusunu ciddi şekilde bastırıyor. Kauçuk tipi EVM'nin VA içeriğinin %50'sinden fazlası yabancı bir şirket tarafından domine ediliyor ve fiyat, markanın VA içeriğine 2 ila 3 kat benzer. Bu kadar yüksek fiyatlar, sırayla, bu kauçuk tipi EVM miktarını da etkiliyor, bu nedenle kablo endüstrisi, yerli EVA üreticilerini, EVA'nın yerli üretim oranını iyileştirmeye çağırıyor. Endüstrinin daha fazla üretimi, EVA reçinesinin çok fazla kullanılması olmuştur.
(4) Küreselleşme çağında çevre koruma dalgasına güvenerek, EVA kablo endüstrisi tarafından çevre dostu yakıt direnci için en iyi temel malzeme olarak kabul edilmektedir. EVA kullanımı yılda %15 oranında artmaktadır ve görünüm oldukça ümit vericidir. Kalkanlama malzemelerinin miktarı ve büyüme hızı ve orta ve yüksek gerilim güç kablosu üretimi ve büyüme hızı yaklaşık %8 ila %10 arasındadır; poliolefin dirençleri hızla artmaktadır, son yıllarda %15 ila %20 arasında kalmıştır ve öngörülebilir önümüzdeki 5 ila 10 yılda da bu büyüme oranını koruyabilir.
Gönderi zamanı: 31-Tem-2022