1. Sissejuhatus
EVA on etüleenvinüülatsetaadi kopolümeeri, polüolefiinpolümeeri lühend. Tänu oma madalale sulamistemperatuurile, heale voolavusele, polaarsusele ja mittehalogeensetele elementidele ning see võib ühilduda mitmesuguste polümeeride ja mineraalpulbritega, millel on mitmed mehaanilised ja füüsikalised omadused, elektrilised omadused ja töötlemise jõudluse tasakaal ning hind ei ole kõrge, turu pakkumine on piisav, nii et nii kaabliisolatsioonimaterjalina saab kasutada ka täitematerjalina, mantlimaterjalina; saab valmistada termoplastiliseks materjaliks ja termoreaktiivseks ristsiduvaks materjaliks.
EVA laia kasutusala koos leegiaeglustitega saab muuta vähese suitsuga halogeenivabaks või halogeenkütusetõkkeks; valida kõrge VA sisaldus EVA alusmaterjaliks saab teha ka õlikindlat materjali; Valige mõõduka EVA sulamisindeks, lisage EVA leegiaeglustid 2–3 korda rohkem, et ekstrusiooniprotsessi jõudlust ja tasakaalustatumat hapnikubarjääri (täitematerjali) hinda saaks muuta.
Selles artiklis käsitletakse EVA struktuuriomadusi, selle rakenduse tutvustamist kaablitööstuses ja arenguperspektiive.
2. Konstruktsiooniomadused
Sünteesi tootmisel võib polümerisatsiooniastme n / m suhte muutmine anda VA sisalduse 5 kuni 90% EVA-st; kogu polümerisatsiooniastme suurendamine võib tekitada EVA molekulmassi kümnetelt tuhandetelt sadade tuhandeteni; VA sisaldus alla 40%, kuna esineb osaline kristallisatsioon, halb elastsus, üldtuntud kui EVA plastik; kui VA sisaldus on suurem kui 40%, on kristalliseerumiseta kummitaoline elastomeeri üldtuntud kui EVM-kumm.
1. 2 Omadused
EVA molekulaarahel on lineaarne küllastunud struktuur, seega on sellel hea kuumuse vananemine, ilmastiku- ja osoonikindlus.
EVA molekuli põhiahel ei sisalda kaksiksidemeid, benseenitsüklit, atsüül-, amiinrühmi ja muid põlemisel kergesti suitsetavaid rühmi, kõrvalahelad ei sisalda ka põlemisel kergesti suitsevaid metüül-, fenüül-, tsüano- ja muid rühmi. Lisaks ei sisalda molekul ise halogeenelemente, mistõttu sobib see eriti hästi vähese suitsuga halogeenivaba takistusliku kütusealuse jaoks.
Vinüülatsetaadi (VA) rühma suur suurus EVA külgahelas ja selle keskmine polaarsus tähendab, et see pärsib vinüülkarkassi kalduvust kristalliseeruda ja sobib hästi mineraalsete täiteainetega, mis loob tingimused suure jõudlusega barjäärikütuste jaoks. See kehtib eriti vähese suitsu ja halogeenivabade takistite puhul, kuna kaablistandardite nõuete täitmiseks tuleb lisada leegiaeglustid, mille mahusisaldus on üle 50% [nt Al(OH) 3, Mg(OH) 2 jne]. leegiaeglustamiseks. Keskmise kuni kõrge VA sisaldusega EVA-d kasutatakse alusena suurepäraste omadustega vähese suitsu ja halogeenivabade leegiaeglustavate kütuste tootmisel.
Kuna EVA külgahela vinüülatsetaatrühm (VA) on polaarne, siis mida suurem on VA sisaldus, seda polaarsem on polümeer ja seda parem on õlikindlus. Kaablitööstuses nõutav õlikindlus viitab enamasti võimele taluda mittepolaarseid või nõrgalt polaarseid mineraalõlisid. Sarnase ühilduvuse põhimõtte kohaselt kasutatakse suure VA sisaldusega EVA-d alusmaterjalina madala suitsu- ja halogeenivaba kütusebarjääri tootmiseks, millel on hea õlikindlus.
EVA molekulide alfa-olefiini H-aatomi jõudlus on aktiivsem, peroksiidradikaalides või suure energiaga elektronkiirguse efekt on lihtne H ristsidumise reaktsiooniga, muutuvad ristseotud plastiks või kummiks, neid saab muuta nõudlikeks jõudlusnõueteks spetsiaalsetest traat- ja kaablimaterjalidest.
Vinüülatsetaadi rühma lisamine vähendab EVA sulamistemperatuuri märkimisväärselt ja VA lühikeste külgahelate arv võib EVA voolu suurendada. Seetõttu on selle ekstrusioonijõudlus palju parem kui sarnase polüetüleeni molekulaarstruktuur, muutudes eelistatud alusmaterjaliks pooljuhtivate varjestusmaterjalide ning halogeen- ja halogeenivabade kütusetõkete jaoks.
2 Toote eelised
2. 1 Äärmiselt kõrge kuluga jõudlus
EVA füüsikalised ja mehaanilised omadused, kuumakindlus, ilmastikukindlus, osoonikindlus, elektrilised omadused on väga head. Valige sobiv klass, saab valmistada kuumakindluse, leegiaeglustava jõudluse, aga ka õli-, lahustikindla spetsiaalse kaablimaterjali.
Enamasti kasutatakse termoplastilist EVA-materjali, mille VA sisaldus on 15–46%, sulamisindeksiga 0,5–4 klassi. EVA-l on palju tootjaid, palju kaubamärke, lai valik valikuid, mõõdukad hinnad, piisav pakkumine, kasutajatel tuleb avada vaid veebisaidi EVA jaotis, bränd, jõudlus, hind, tarnekoht ühe pilguga, saate valida, väga mugav.
EVA on polüolefiinpolümeer, mis tuleneb jõudluse võrdluse pehmusest ja kasutamisest ning polüetüleen (PE) materjal ja pehme polüvinüülkloriid (PVC) kaablimaterjal on sarnane. Kuid edasistes uuringutes leiate EVA ja ülaltoodud kahte tüüpi materjali võrreldes asendamatu paremusega.
2. 2 suurepärane töötlemise jõudlus
EVA kaablirakenduses on pärit kesk- ja kõrgepingekaabli varjestusmaterjalist sees ja väljas alguses ning hiljem laiendatud halogeenivabale kütusebarjäärile. Neid kahte tüüpi materjale käsitletakse töötlemise seisukohalt kui “kõrge täidisega materjali”: varjestusmaterjal, kuna oli vaja lisada suurel hulgal juhtivat tahma ja tõsta selle viskoossust, likviidsus langes järsult; halogeenivaba leegiaeglustaja kütusele on vaja lisada suur hulk halogeenivaba leegiaeglusti, samuti suurenes järsult halogeenivaba materjali viskoossus, likviidsus langes järsult. Lahenduseks on leida polümeer, mis mahutab suuri annuseid täiteainet, kuid millel on ka madal sulamisviskoossus ja hea voolavus. Sel põhjusel on eelistatud valik EVA.
EVA sulamisviskoossus koos ekstrusiooni töötlemise temperatuuri ja nihkekiirusega suurendab kiiret langust, kasutajal on vaja reguleerida ainult ekstruuderi temperatuuri ja kruvi kiirust, saate teha traadi- ja kaablitoodete suurepärase jõudluse. Paljud kodumaised ja välismaised rakendused näitavad, et kõrge täidisega madala suitsuga halogeenivaba materjali puhul on liiga suure viskoossuse tõttu sulamisindeks liiga väike, mistõttu kasutatakse ainult madala surveastmega kruvi (surveaste on väiksem kui 1. 3) ekstrusioon hea ekstrusioonikvaliteedi tagamiseks. Vulkaniseerivate ainetega kummipõhiseid EVM-materjale saab ekstrudeerida nii kummiekstruuderitel kui ka üldotstarbelistel ekstruuderitel. Järgneva vulkaniseerimise (ristsidumise) protsessi saab läbi viia kas termokeemilise (peroksiid) ristsidumise või elektronkiirendaja kiiritamise ristsidumisega.
2. 3 Lihtne muuta ja kohandada
Juhtmed ja kaablid on kõikjal, taevast maapinnani, mägedest mereni. Ka traadi ja kaabli nõuete kasutajad on mitmekesised ja kummalised, samas kui traadi ja kaabli struktuur on sarnane, siis selle toimivuserinevused kajastuvad peamiselt isolatsiooni- ja mantlikattematerjalides.
Seni moodustab pehme PVC nii kodu- kui ka välismaal endiselt valdava enamuse kaablitööstuses kasutatavatest polümeermaterjalidest. Küll aga kasvava teadlikkusega keskkonnakaitsest ja säästvast arengust.
PVC materjalid on tugevalt piiratud, teadlased teevad kõik endast oleneva, et leida PVC-le alternatiivseid materjale, millest kõige lootustandvam on EVA.
EVA-d saab segada erinevate polümeeridega, aga ka mitmesuguste mineraalsete pulbrite ja töötlemise abiainetega, mis sobivad kokku, segatud toodetest saab valmistada plastkaablite jaoks termoplasti, aga ka kummikaablite jaoks ristseotud kummi. Koostise kujundajad võivad lähtuda kasutaja (või standard) nõuetest, EVA-st kui alusmaterjalist, et muuta materjali jõudlus nõuetele vastavaks.
3 EVA kasutusala
3. 1 Kasutatakse kõrgepingekaablite pooljuhtiva varjestusmaterjalina
Nagu me kõik teame, on varjestusmaterjali põhimaterjal elektrit juhtiv tahm, plastikust või kummist alusmaterjali suure hulga tahma lisamine halvendab tõsiselt varjestusmaterjali voolavust ja ekstrusioonitaseme sujuvust. Kõrgepingekaablite osalise tühjenemise vältimiseks peavad sisemine ja välimine varjestus olema õhukesed, läikivad, heledad ja ühtlased. Võrreldes teiste polümeeridega saab EVA seda hõlpsamini teha. Selle põhjuseks on asjaolu, et EVA ekstrusiooniprotsess on eriti hea, voolab hästi ja ei ole altid sulamisrebenemisele. Varjestusmaterjal jaguneb kahte kategooriasse: mähitud välisjuhtmesse, mida nimetatakse sisemiseks kilbiks – koos sisemise ekraani materjaliga; ümbritsetud isolatsiooniga, mida nimetatakse väliseks kilbiks – välissõela materjaliga; sisemise ekraani materjal on enamasti termoplast Siseekraani materjal on enamasti termoplastne ja põhineb sageli EVA-l, mille VA sisaldus on 18% kuni 28%; välissõela materjal on enamasti ristseotud ja kooritav ning põhineb sageli EVA-l, mille VA sisaldus on 40–46%.
3. 2 Termoplastilised ja ristseotud leegiaeglustavad kütused
Termoplastilist leegiaeglustavat polüolefiini kasutatakse laialdaselt kaablitööstuses, peamiselt merekaablite, toitekaablite ja kõrgekvaliteediliste ehitusliinide halogeen- või halogeenivabade nõuete täitmiseks. Nende pikaajaline töötemperatuur jääb vahemikku 70–90 °C.
Kesk- ja kõrgepinge 10 kV ja kõrgemate toitekaablite puhul, millel on väga kõrged elektrilise jõudluse nõuded, kannab leegiaeglustavad omadused peamiselt väliskest. Mõnes keskkonnanõudlikus hoones või projektis peavad kaablid olema madala suitsususe, halogeenivaba, madala toksilisuse või madala suitsususe ja madala halogeeni omadustega, seega on termoplastsed leegiaeglustavad polüolefiinid elujõuline lahendus.
Mõnel eriotstarbel ei ole välisläbimõõt suur, temperatuurikindlus 105 ~ 150 ℃ spetsiaalse kaabli vahel, rohkem ristseotud leegiaeglustavat polüolefiinmaterjali, selle ristsidumise saab valida kaabli tootja vastavalt oma tootmistingimustele , nii traditsiooniline kõrgsurveauru või kõrge temperatuuriga soolavann, aga ka saadaval on elektronkiirendi toatemperatuuril kiiritamine ristseotud viisil. Selle pikaajaline töötemperatuur on jagatud kolmeks failiks 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃, tootmisettevõtte saab valmistada vastavalt kasutajate erinevatele nõuetele või standarditele, halogeenivaba või halogeeni sisaldava kütusebarjääriga.
On hästi teada, et polüolefiinid on mittepolaarsed või nõrgalt polaarsed polümeerid. Kuna need on polaarsuselt sarnased mineraalõliga, peetakse polüolefiine sarnase ühilduvuse põhimõtte kohaselt enamasti õli suhtes vähem vastupidavateks. Paljud kaablistandardid nii kodu- kui ka välismaal näevad aga ette, et ristseotud takistused peavad samuti hästi vastu pidama õlidele, lahustitele ja isegi õlisussidele, hapetele ja leelistele. See on väljakutse materjaliuurijatele, nüüd on need nõudlikud materjalid välja töötatud nii Hiinas kui ka välismaal, mille alusmaterjaliks on EVA.
3. 3 Hapnikutõkkematerjal
Keerutatud mitmesooneliste kaablite südamike vahel on palju tühimikke, mis tuleb täita ümara kaabli välimuse tagamiseks, kui väliskesta sisemine täidis on valmistatud halogeenivabast kütusebarjäärist. See täitekiht toimib kaabli põlemisel leegitõkkena (hapnikuna) ja on seetõttu tööstuses tuntud kui "hapnikutõke".
Põhinõuded hapnikutõkkematerjalile on: head ekstrusiooniomadused, hea halogeenivaba leegiaeglus (hapnikuindeks tavaliselt üle 40) ja madal hind.
Seda hapnikubarjääri on kaablitööstuses laialdaselt kasutatud rohkem kui kümme aastat ja see on kaasa toonud kaablite leegiaeglustus olulise paranemise. Hapnikubarjääri saab kasutada nii halogeenivabade leegiaeglustavate kaablite kui ka halogeenivabade leegiaeglustavate kaablite (nt PVC) jaoks. Suur praktika on näidanud, et hapnikutõkkega kaablid läbivad suurema tõenäosusega üksiku vertikaalse põlemise ja kimpude põlemise katsed.
Materjali koostise seisukohalt on see hapnikutõkkematerjal tegelikult "ülikõrge täiteaine", sest madalate kulude katmiseks on vaja kasutada kõrget täiteainet, kõrge hapnikuindeksi saavutamiseks tuleb lisada ka kõrge osakaal. (2 kuni 3 korda) Mg (OH) 2 või Al (OH) 3 ja ekstrudeerimiseks tuleb valida alusmaterjaliks EVA.
3. 4 Modifitseeritud PE kattematerjal
Polüetüleenkattematerjalidel on kaks probleemi: esiteks võivad need ekstrusiooni käigus sulamis puruneda (st hainahk); teiseks on nad altid keskkonnamõjude lõhenemisele. Lihtsaim lahendus on lisada koostisesse teatud osa EVA-d. kasutatakse modifitseeritud EVA-na, mille VA-sisaldus on enamasti madal, selle sulamisindeks on vahemikus 1 kuni 2.
4. Arenguväljavaated
(1) EVA-d on kaablitööstuses laialdaselt kasutatud, aastane kogus kasvab järk-järgult ja pidevalt. Eriti viimasel kümnendil on keskkonnakaitse tähtsuse tõttu kiiresti arenenud EVA-põhine kütusekindlus, mis on osaliselt asendanud PVC-põhiste kaablimaterjalide trendi. Selle suurepärast kulutasuvust ja ekstrusiooniprotsessi suurepärast jõudlust on raske asendada mis tahes muu materjaliga.
(2) kaablitööstuse aastane EVA vaigu tarbimine on ligikaudu 100 000 tonni, EVA vaigu sortide valik, VA sisaldus madalast kõrgeni, koos kaablimaterjali granuleerimisega ettevõtte suurus ei ole suur, levib igas ettevõttes igal aastal ainult tuhandetes tonnides EVA vaiku üles ja alla ning seega ei ole EVA tööstuse hiiglaslik ettevõte tähelepanu. Näiteks suurim kogus halogeenivaba leegiaeglustavat alusmaterjali, peamine valik VA / MI = 28 /2 ~ 3 EVA vaiku (näiteks USA DuPonti EVA 265 #). Ja see spetsifikatsioon klassi EVA siiani ei ole kodumaised tootjad toota ja tarnida. Rääkimata sellest, et VA sisaldus on suurem kui 28 ja sulamisindeks alla 3 muu EVA vaigu tootmise ja tarnimise puhul.
(3) välismaised ettevõtted, mis toodavad EVA-d, kuna puuduvad kodumaised konkurendid, ja hind on pikka aega olnud kõrge, mis pärsib tõsiselt kodumaise kaablitehase tootmise entusiasmi. üle 50% kummitüüpi EVM-i VA-sisaldusest on välismaiste ettevõtete domineerimine ja hind on 2-3 korda sarnane kaubamärgi VA-sisaldusega. Sellised kõrged hinnad mõjutavad omakorda ka seda kummitüüpi EVM-i kogust, nii et kaablitööstus kutsub kodumaiseid EVA tootjaid üles parandama EVA kodumaise tootmise kiirust. Tööstuse rohkem tootmist on kasutanud palju EVA vaiku.
(4) Globaliseerumise ajastu keskkonnakaitse lainele tuginedes peab kaablitööstus EVA-d parimaks keskkonnasõbraliku kütusekindluse alusmaterjaliks. EVA kasutamine kasvab 15% aastas ja väljavaated on paljulubavad. Varjestusmaterjalide kogus ja kasvutempo ning kesk- ja kõrgepinge toitekaabli tootmine ja kasvutempo, umbes 8% kuni 10% vahel; polüolefiiniresistentsus kasvab kiiresti, viimastel aastatel on see püsinud 15–20% ja lähima 5–10 aasta jooksul võib see kasvutempo samuti säilitada.
Postitusaeg: 31. juuli 2022