1. Pambuka
EVA iku cekakan saka kopolimer etilena vinil asetat, polimer poliolefin. Amarga suhu leleh sing kurang, fluiditas, polaritas sing apik, lan unsur non-halogen, lan bisa kompatibel karo macem-macem polimer lan bubuk mineral, sawetara sifat mekanik lan fisik, sifat listrik lan keseimbangan kinerja pangolahan, lan regane ora dhuwur, pasokan pasar cukup, mula minangka bahan insulasi kabel, uga bisa digunakake minangka pengisi, bahan selubung; bisa digawe dadi bahan termoplastik, lan bisa digawe dadi bahan cross-linking termosetting.
EVA nduweni macem-macem panggunaan, karo bahan tahan api, bisa digawe dadi penghalang bahan bakar bebas halogen asap rendah utawa halogen; pilih kandungan VA EVA sing dhuwur minangka bahan dasar uga bisa digawe dadi bahan tahan minyak; pilih indeks leleh EVA moderat, tambahake 2 nganti 3 kali pengisian EVA tahan api sing bisa digawe kanggo kinerja proses ekstrusi lan rega bahan penghalang oksigen (pengisi) sing luwih seimbang.
Ing makalah iki, saka sifat struktural EVA, introduksi aplikasine ing industri kabel lan prospek pangembangan.
2. Sifat struktural
Nalika ngasilake sintesis, ngganti rasio derajat polimerisasi n/m bisa ngasilake isi VA saka 5 nganti 90% EVA; nambah derajat polimerisasi total bisa ngasilake bobot molekul saka puluhan ewu nganti atusan ewu EVA; isi VA ing ngisor 40%, amarga anané kristalisasi parsial, elastisitas sing kurang, umum dikenal minangka plastik EVA; nalika isi VA luwih saka 40%, elastomer kaya karet tanpa kristalisasi, umum dikenal minangka karet EVM.
1. 2 Properti
Rantai molekul EVA minangka struktur jenuh linier, saengga nduweni ketahanan panas, cuaca, lan ozon sing apik.
Rantai utama molekul EVA ora ngandhut ikatan rangkap, cincin benzena, asil, gugus amina lan gugus liyane sing gampang ngrokok nalika kobong, rantai samping uga ora ngandhut metil, fenil, siano lan gugus liyane sing gampang ngrokok nalika kobong. Kajaba iku, molekul kasebut dhewe ora ngandhut unsur halogen, mula cocog banget kanggo basis bahan bakar resistif bebas halogen sing kurang asap.
Ukuran gedhe gugus vinil asetat (VA) ing rantai sisih EVA lan polaritas medium tegese loro-lorone ngalangi kecenderungan tulang punggung vinil kanggo ngristal lan uga cocog karo pengisi mineral, sing nggawe kahanan kanggo bahan bakar penghalang kinerja dhuwur. Iki utamane bener kanggo tahan asap rendah lan bebas halogen, amarga retardan api kanthi isi volume luwih saka 50% [kayata Al(OH)3, Mg(OH)2, lsp.] kudu ditambahake kanggo nyukupi syarat standar kabel kanggo tahan api. EVA kanthi isi VA medium nganti dhuwur digunakake minangka basa kanggo ngasilake bahan bakar tahan api asap rendah lan bebas halogen kanthi sifat sing apik banget.
Amarga gugus vinil asetat (VA) rantai samping EVA iku polar, luwih dhuwur kandungan VA, luwih polar polimer kasebut lan luwih apik resistensi lenga. Resistensi lenga sing dibutuhake dening industri kabel biasane nuduhake kemampuan kanggo tahan lenga mineral non-polar utawa polar lemah. Miturut prinsip kompatibilitas sing padha, EVA kanthi kandungan VA sing dhuwur digunakake minangka bahan dasar kanggo ngasilake alangan bahan bakar bebas asap lan halogen sing sithik kanthi resistensi lenga sing apik.
Molekul EVA ing kinerja atom H alfa-olefin luwih aktif, ing radikal peroksida utawa efek radiasi elektron energi dhuwur gampang kanggo njupuk reaksi cross-linking H, dadi plastik utawa karet cross-linked, bisa digawe syarat kinerja nuntut saka bahan kawat lan kabel khusus.
Penambahan gugus vinil asetat ndadekake suhu leleh EVA mudhun kanthi signifikan, lan jumlah rantai samping cendhak VA bisa nambah aliran EVA. Mulane, kinerja ekstrusi luwih apik tinimbang struktur molekul polietilen sing padha, dadi bahan dasar sing disenengi kanggo bahan pelindung semi-konduktif lan alangan bahan bakar halogen lan bebas halogen.
2 Kauntungan produk
2. 1 Kinerja biaya sing dhuwur banget
Sifat fisik lan mekanik EVA, tahan panas, tahan cuaca, tahan ozon, lan sifat listriké apik banget. Pilih kelas sing cocog, bisa digawe tahan panas, tahan api, lan tahan lenga.
Bahan EVA termoplastik biasane digunakake kanthi isi VA 15% nganti 46%, kanthi indeks leleh 0,5 nganti 4 kelas. EVA duwe akeh produsen, akeh merek, macem-macem pilihan, rega moderat, pasokan sing cukup, pangguna mung perlu mbukak bagean EVA situs web, merek, kinerja, rega, lokasi pangiriman kanthi cepet, sampeyan bisa milih, trep banget.
EVA iku polimer poliolefin, saka kelembutan lan panggunaan perbandingan kinerja, lan bahan polietilen (PE) lan bahan kabel polivinil klorida (PVC) alus padha. Nanging riset luwih lanjut, sampeyan bakal nemokake EVA lan rong jinis bahan ing ndhuwur dibandhingake karo kaunggulan sing ora bisa diganti.
2. 2 kinerja pangolahan sing apik banget
EVA ing aplikasi kabel digawe saka bahan pelindung kabel tegangan menengah lan dhuwur ing njero lan njaba wiwitan, lan banjur ditambahi dadi penghalang bahan bakar bebas halogen. Rong jinis bahan iki saka sudut pandang pangolahan dianggep minangka "bahan sing kebak banget": bahan pelindung amarga kudu nambah akeh karbon ireng konduktif lan nambah viskositas, likuiditas mudhun banget; bahan bakar tahan api bebas halogen kudu nambah akeh tahan api bebas halogen, uga viskositas bahan bebas halogen mundhak banget, likuiditas mudhun banget. Solusine yaiku nemokake polimer sing bisa nampung dosis pengisi sing gedhe, nanging uga duwe viskositas leleh sing sithik lan fluiditas sing apik. Mulane, EVA minangka pilihan sing luwih disenengi.
Viskositas leleh EVA kanthi suhu pangolahan ekstrusi lan laju geser bakal nambah penurunan sing cepet, pangguna mung perlu nyetel suhu ekstruder lan kecepatan sekrup, sampeyan bisa nggawe kinerja produk kawat lan kabel sing apik banget. Akeh aplikasi domestik lan manca nuduhake yen, kanggo bahan bebas halogen asap rendah sing diisi dhuwur, amarga viskositase gedhe banget, indeks leleh cilik banget, mula mung nggunakake ekstrusi sekrup kanthi rasio kompresi rendah (rasio kompresi kurang saka 1,3), kanggo njamin kualitas ekstrusi sing apik. Bahan EVM berbasis karet kanthi agen vulkanisir bisa diekstrusi ing ekstruder karet lan ekstruder tujuan umum. Proses vulkanisasi (cross-linking) sabanjure bisa ditindakake kanthi cross-linking termokimia (peroksida) utawa kanthi cross-linking iradiasi akselerator elektron.
2. 3 Gampang diowahi lan diadaptasi
Kabel lan kabel ana ing endi-endi, saka langit nganti lemah, saka gunung nganti segara. Kabutuhan pangguna kabel lan kabel uga maneka warna lan aneh, dene struktur kabel lan kabel padha, bedane kinerja utamane katon ing bahan insulasi lan selubung.
Nganti saiki, ing njero lan ing luar negeri, PVC alus isih dadi mayoritas bahan polimer sing digunakake ing industri kabel. Nanging, kanthi tambah akeh kesadaran babagan perlindungan lingkungan lan pembangunan berkelanjutan.
Bahan PVC wis diwatesi banget, para ilmuwan nindakake kabeh sing bisa ditindakake kanggo nemokake bahan alternatif kanggo PVC, sing paling njanjeni yaiku EVA.
EVA bisa dicampur karo macem-macem polimer, nanging uga karo macem-macem bubuk mineral lan alat bantu pangolahan sing kompatibel, produk campuran kasebut bisa digawe dadi plastik termoplastik kanggo kabel plastik, nanging uga dadi karet silang kanggo kabel karet. Desainer formulasi bisa adhedhasar syarat pangguna (utawa standar), EVA minangka bahan dasar, kanggo nggawe kinerja bahan kasebut cocog karo syarat.
3 Rentang aplikasi EVA
3. 1 Digunakake minangka bahan pelindung semi-konduktif kanggo kabel daya voltase dhuwur
Kaya sing wis dingerteni, bahan utama bahan pelindung yaiku karbon ireng konduktif, ing bahan dasar plastik utawa karet, nambahake karbon ireng sing akeh bakal ngrusak fluiditas bahan pelindung lan kehalusan tingkat ekstrusi. Kanggo nyegah pelepasan sebagian ing kabel voltase dhuwur, pelindung njero lan njaba kudu tipis, mengkilat, padhang lan seragam. Dibandhingake karo polimer liyane, EVA bisa nindakake iki kanthi luwih gampang. Alesane yaiku proses ekstrusi EVA apik banget, aliran apik, lan ora gampang pecah. Bahan pelindung dipérang dadi rong kategori: dibungkus konduktor njaba sing diarani pelindung njero - karo bahan layar njero; dibungkus insulasi njaba sing diarani pelindung njaba - karo bahan layar njaba; bahan layar njero biasane termoplastik. Bahan layar njero biasane termoplastik lan asring adhedhasar EVA kanthi isi VA 18% nganti 28%; bahan layar njaba biasane disambung silang lan bisa dikupas lan asring adhedhasar EVA kanthi isi VA 40% nganti 46%.
3. 2 Bahan bakar tahan api termoplastik lan cross-linked
Poliolefin tahan api termoplastik akeh digunakake ing industri kabel, utamane kanggo kabutuhan kabel laut, kabel listrik, lan jalur konstruksi bermutu tinggi sing bebas halogen utawa halogen. Suhu operasi jangka panjang saka 70 nganti 90 °C.
Kanggo kabel daya voltase medium lan dhuwur 10 kV lan luwih, sing nduweni syarat kinerja listrik sing dhuwur banget, sifat tahan api utamane ditanggung dening selubung njaba. Ing sawetara bangunan utawa proyek sing nuntut lingkungan, kabel kasebut kudu nduweni sifat asap rendah, bebas halogen, toksisitas rendah utawa asap rendah lan halogen rendah, mula poliolefin tahan api termoplastik minangka solusi sing bisa ditindakake.
Kanggo sawetara tujuan khusus, diameter njaba ora gedhe, tahan suhu ing 105 ~ 150 ℃ antarane kabel khusus, bahan poliolefin tahan api sing luwih cross-linked, cross-linking bisa dipilih dening produsen kabel miturut kahanan produksi dhewe, loro-lorone nganggo uap tekanan tinggi tradisional utawa banyu uyah suhu tinggi, nanging uga kasedhiya cara iradiasi suhu kamar akselerator elektron cross-linked. Suhu kerja jangka panjang dipérang dadi 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ telung file, pabrik produksi bisa digawe miturut kabutuhan pangguna utawa standar sing beda, bebas halogen utawa alangan bahan bakar sing ngemot halogen.
Wis kondhang menawa poliolefin iku polimer polar non-polar utawa polar lemah. Amarga polaritasé padha karo lenga mineral, poliolefin umumé dianggep kurang tahan marang lenga miturut prinsip kompatibilitas sing padha. Nanging, akèh standar kabel ing njero lan njaba negeri uga nemtokaké yèn resistensi cross-linked uga kudu nduwèni resistensi sing apik marang lenga, pelarut, lan malah marang bubur lenga, asam, lan alkali. Iki minangka tantangan kanggo para peneliti materi, saiki, ing Tiongkok utawa ing njaba negeri, materi sing nuntut iki wis dikembangaké, lan materi dhasaré yaiku EVA.
3. 3 Bahan alangan oksigen
Kabel multi-inti sing diuntai nduweni akeh rongga ing antarane inti sing kudu diisi kanggo njamin tampilan kabel sing bunder, yen isi ing njero selubung njaba digawe saka alangan bahan bakar bebas halogen. Lapisan isi iki tumindak minangka alangan geni (oksigen) nalika kabel kobong lan mulane dikenal minangka "alangan oksigen" ing industri.
Syarat dhasar kanggo bahan penghalang oksigen yaiku: sifat ekstrusi sing apik, tahan api bebas halogen sing apik (indeks oksigen biasane ndhuwur 40) lan biaya murah.
Penghalang oksigen iki wis digunakake sacara ekstensif ing industri kabel luwih saka dasawarsa lan wis nyebabake peningkatan sing signifikan ing ketahanan api kabel. Penghalang oksigen bisa digunakake kanggo kabel tahan api bebas halogen lan kabel tahan api bebas halogen (kayata PVC). Akeh praktik sing nuduhake yen kabel kanthi penghalang oksigen luwih cenderung lulus tes pembakaran vertikal tunggal lan pembakaran bundel.
Saka sudut pandang formulasi bahan, bahan penghalang oksigen iki sejatine "pengisi ultra-tinggi", amarga kanggo nyukupi biaya sing murah, perlu nggunakake pengisi sing dhuwur, kanggo entuk indeks oksigen sing dhuwur uga kudu nambah proporsi sing dhuwur (2 nganti 3 kali) Mg(OH)2 utawa Al(OH)3, lan kanggo ngekstrusi sing apik lan kudu milih EVA minangka bahan dasar.
3. 4 Bahan selubung PE sing dimodifikasi
Bahan selubung polietilen rentan kena rong masalah: sing pertama, gampang leleh (yaiku kulit hiu) nalika ekstrusi; sing nomer loro, gampang retak amarga tekanan lingkungan. Solusi sing paling gampang yaiku nambahake proporsi EVA tartamtu ing formulasi kasebut. Digunakake minangka EVA sing dimodifikasi biasane nggunakake kandungan VA sing sithik, indeks leleh antarane 1 nganti 2 cocog.
4. Prospek pangembangan
(1) EVA wis digunakake sacara wiyar ing industri kabel, jumlah taunan saya tambah akeh lan saya stabil. Utamane ing dasawarsa pungkasan, amarga pentinge perlindungan lingkungan, resistensi bahan bakar berbasis EVA wis berkembang kanthi cepet, lan sebagian wis ngganti tren bahan kabel berbasis PVC. Kinerja biaya sing apik banget lan kinerja proses ekstrusi sing apik banget angel diganti karo bahan liyane.
(2) konsumsi resin EVA taunan industri kabel cedhak 100.000 ton, pilihan varietas resin EVA, isi VA saka endhek nganti dhuwur bakal digunakake, ditambah karo ukuran perusahaan granulasi bahan kabel ora gedhe, nyebar ing saben perusahaan saben taun mung ing ewonan ton resin EVA munggah lan mudhun, lan mula ora bakal dadi perhatian perusahaan raksasa industri EVA. Contone, jumlah bahan dasar tahan api bebas halogen paling gedhe, pilihan utama VA / MI = 28 /2 ~ 3 resin EVA (kayata EVA 265 # DuPont AS). Lan kelas spesifikasi EVA iki nganti saiki ora ana produsen domestik kanggo ngasilake lan nyedhiyakake. Ora kanggo sebutno isi VA luwih dhuwur tinimbang 28, lan indeks leleh kurang saka 3 saka produksi lan pasokan resin EVA liyane.
(3) perusahaan asing sing ngasilake EVA amarga ora ana pesaing domestik, lan regane wis suwe dhuwur, sing banget nyuda semangat produksi pabrik kabel domestik. luwih saka 50% saka isi VA saka EVM jinis karet, didominasi perusahaan asing, lan regane padha karo isi VA merek 2 nganti 3 kali lipat. Rega sing dhuwur kaya ngono, uga mengaruhi jumlah EVM jinis karet iki, mula industri kabel njaluk produsen EVA domestik, kanggo nambah tingkat produksi EVA domestik. Produksi industri sing luwih akeh wis akeh nggunakake resin EVA.
(4) Ngandelake gelombang perlindungan lingkungan ing era globalisasi, EVA dianggep dening industri kabel minangka bahan dasar paling apik kanggo tahan bahan bakar sing ramah lingkungan. Panggunaan EVA saya tambah kanthi tingkat 15% saben taun lan prospek kasebut pancen njanjeni. Jumlah lan tingkat pertumbuhan bahan pelindung lan produksi kabel daya tegangan menengah lan dhuwur lan tingkat pertumbuhan, udakara 8% nganti 10% antarane; resistensi poliolefin saya tambah kanthi cepet, ing taun-taun pungkasan tetep ana ing 15% nganti 20% antarane, lan ing 5 nganti 10 taun sabanjure, uga bisa njaga tingkat pertumbuhan iki.
Wektu kiriman: 31 Juli 2022