1. Introduzione
EVA hè l'abbreviazione di copolimeru d'etilene vinile acetatu, un polimeru di poliolefina. A causa di a so bassa temperatura di fusione, a bona fluidità, a polarità è l'elementi non alogeni, pò esse cumpatibile cù una varietà di polimeri è polveri minerali, un numeru di proprietà meccaniche è fisiche, proprietà elettriche è equilibriu di prestazioni di trasfurmazione, è u prezzu ùn hè micca altu, l'offerta di u mercatu hè sufficiente, dunque sia cum'è materiale d'isolamentu di cavi, pò ancu esse adupratu cum'è riempitore, materiale di guaina; pò esse trasfurmatu in materiale termoplasticu, è pò esse trasfurmatu in materiale reticolatu termoindurente.
EVA hà una larga gamma d'usi, cù i ritardanti di fiamma, pò esse trasfurmatu in barriera di carburante senza alogeni o alogeni à bassa emissione di fumu; sceglie un altu cuntenutu di VA di EVA cum'è materiale di basa pò ancu esse trasfurmatu in materiale resistente à l'oliu; sceglie un indice di fusione moderatu di EVA, aghjunghje da 2 à 3 volte u riempimentu di ritardanti di fiamma EVA pò esse fattu per migliurà e prestazioni di u prucessu di estrusione è u prezzu di un materiale di barriera d'ossigenu (riempimentu) più equilibratu.
In questu articulu, da e proprietà strutturali di l'EVA, l'introduzione di a so applicazione in l'industria di i cavi è e prospettive di sviluppu.
2. Proprietà strutturali
Quandu si produce a sintesi, cambià u rapportu di u gradu di polimerizazione n/m pò pruduce un cuntenutu di VA da 5 à 90% di EVA; aumentà u gradu tutale di polimerizazione pò pruduce un pesu moleculare da decine di migliaia à centinaie di migliaia di EVA; Un cuntenutu di VA inferiore à 40%, per via di a presenza di cristallizazione parziale, scarsa elasticità, hè cumunamente cunnisciutu cum'è plastica EVA; quandu u cuntenutu di VA hè più grande di 40%, un elastomeru simile à a gomma senza cristallizazione, hè cumunamente cunnisciutu cum'è gomma EVM.
1. 2 Proprietà
A catena moleculare di l'EVA hè una struttura saturata lineare, dunque hà una bona resistenza à l'invecchiamentu termicu, à l'intemperie è à l'ozonu.
A catena principale di a molecula EVA ùn cuntene micca doppi legami, anelli di benzene, acili, gruppi aminichi è altri gruppi faciuli da fumà quandu si brusgia, e catene laterali ùn cuntenenu ancu gruppi metilici, fenili, ciano è altri, faciuli da fumà quandu si brusgia. Inoltre, a molecula stessa ùn cuntene micca elementi alogeni, dunque hè particularmente adatta per una basa di carburante resistiva senza alogeni à bassa emissione di fumu.
A grande dimensione di u gruppu d'acetatu di vinile (VA) in a catena laterale EVA è a so polarità media significanu chì inibisce a tendenza di a spina dorsale di vinile à cristallizà è si accoppia bè cù i riempitivi minerali, ciò chì crea e cundizioni per i carburanti di barriera ad alte prestazioni. Questu hè particularmente veru per e resistenze senza fumu è senza alogeni, postu chì i ritardanti di fiamma cù più di u 50% di cuntenutu di vulume [per esempiu Al(OH)3, Mg(OH)2, ecc.] devenu esse aghjunti per risponde à i requisiti di e norme di i cavi per a resistenza à a fiamma. L'EVA cù un cuntenutu di VA mediu à altu hè adupratu cum'è basa per pruduce carburanti ritardanti di fiamma senza fumu è senza alogeni cù proprietà eccellenti.
Siccomu u gruppu d'acetatu di vinile (VA) di a catena laterale EVA hè polare, più altu hè u cuntenutu di VA, più polare hè u polimeru è megliu hè a resistenza à l'oliu. A resistenza à l'oliu necessaria da l'industria di i cavi si riferisce soprattuttu à a capacità di resiste à olii minerali non polari o debolmente polari. Sicondu u principiu di cumpatibilità simile, l'EVA cù un altu cuntenutu di VA hè adupratu cum'è materiale di basa per pruduce una barriera di carburante senza fumu è alogeni cù una bona resistenza à l'oliu.
E molecule EVA in l'atomu H di alfa-olefina sò più attive, in i radicali di perossidu o in l'effettu di radiazione elettronica à alta energia hè faciule piglià a reazione di cross-linking H, diventendu plastica o gomma reticolata, pò esse fatta cù requisiti di prestazione esigenti di materiali speciali di fili è cavi.
L'aghjunta di u gruppu d'acetatu di vinile face chì a temperatura di fusione di l'EVA diminuisca significativamente, è u numeru di catene laterali corte di VA pò fà aumentà u flussu di EVA. Dunque, e so prestazioni di estrusione sò assai megliu cà a struttura moleculare di polietilene simile, diventendu u materiale di basa preferitu per i materiali di schermatura semiconduttori è e barriere di carburante alogeni è senza alogeni.
2 Vantaghji di u produttu
2. 1 Prestazione di costu estremamente elevata
E proprietà fisiche è meccaniche di l'EVA, a resistenza à u calore, a resistenza à l'intemperie, a resistenza à l'ozonu, e proprietà elettriche sò assai bone. Sceglite u gradu adattatu, pò esse resistente à u calore, à e prestazioni ignifughe, ma ancu à l'oliu, à i solventi, un materiale speciale per cavi resistente.
U materiale termoplasticu EVA hè soprattuttu adupratu cù un cuntenutu VA da 15% à 46%, cù un indice di fusione da 0,5 à 4 gradi. EVA hà parechji pruduttori, parechje marche, una larga gamma di opzioni, prezzi moderati, furnitura adatta, l'utilizatori anu solu bisognu di apre a sezione EVA di u situ web, a marca, e prestazioni, u prezzu, u locu di consegna à colpu d'ochju, pudete sceglie, assai cunveniente.
L'EVA hè un polimeru di poliolefina, da a dolcezza è l'usu di paragoni di prestazioni, è u materiale di polietilene (PE) è u materiale di cavi di cloruru di polivinile dolce (PVC) sò simili. Ma più in là, truverete EVA è i dui tipi di materiale sopra citati paragunati cù a superiorità insustituibile.
2. 2 prestazioni di trasfurmazione eccellenti
L'EVA in l'applicazione di i cavi hè da u materiale di schermatura di cavi di media è alta tensione à l'internu è à l'esternu di u principiu, è dopu hè statu allargatu à a barriera di carburante senza alogeni. Sti dui tipi di materiale da u puntu di vista di a trasfurmazione sò cunsiderati cum'è "materiale altamente riempitu": u materiale di schermatura per via di a necessità di aghjunghje un gran numeru di neru di carbone conduttivu è fà cresce a so viscosità, a liquidità diminuisce bruscamente; u carburante ritardante di fiamma senza alogeni hà bisognu di aghjunghje un gran numeru di ritardanti di fiamma senza alogeni, ancu a viscosità di u materiale senza alogeni aumenta bruscamente, a liquidità diminuisce bruscamente. A suluzione hè di truvà un polimeru chì pò accoglie grandi dosi di riempitivu, ma chì hà ancu una bassa viscosità di fusione è una bona fluidità. Per questa ragione, l'EVA hè a scelta preferita.
A viscosità di fusione di l'EVA cù a temperatura di trasfurmazione di l'estrusione è a velocità di cisaillementu aumenterà u rapidu declinu, l'utente hà solu bisognu di aghjustà a temperatura di l'estrusore è a velocità di a vite, pudete ottene prestazioni eccellenti di i prudutti di fili è cavi. Un gran numeru di applicazioni naziunali è straniere mostranu chì, per u materiale senza alogeni à bassa emissione di fumu, postu chì a viscosità hè troppu grande, l'indice di fusione hè troppu chjucu, dunque solu l'usu di una vite à bassu rapportu di compressione (rapportu di compressione inferiore à 1,3) estrusione, per assicurà una bona qualità di l'estrusione. I materiali EVM à basa di gomma cù agenti vulcanizzanti ponu esse estrusi sia nantu à estrusori di gomma sia nantu à estrusori di usu generale. U prucessu di vulcanizazione (reticolazione) successivu pò esse realizatu sia per reticolazione termochimica (perossidu) sia per reticolazione di irradiazione di acceleratore elettronicu.
2. 3 Facile da mudificà è adattà
I fili è i cavi sò dappertuttu, da u celu à a terra, da e muntagne à u mare. I bisogni di l'utilizatori di fili è cavi sò ancu varii è strani, mentre chì a struttura di fili è cavi hè simile, e so differenze di prestazione si riflettenu principalmente in l'insulazione è i materiali di rivestimentu di a guaina.
Finu à avà, sia in casa sia à l'esteru, u PVC dolce rapprisenta sempre a grande maggioranza di i materiali polimerichi utilizati in l'industria di i cavi. Tuttavia, cù a crescente cuscenza di a prutezzione di l'ambiente è di u sviluppu sustenibile.
I materiali in PVC sò stati assai limitati, i scientifichi stanu facendu tuttu u pussibule per truvà materiali alternativi à u PVC, u più promettente di i quali hè l'EVA.
L'EVA pò esse mischiatu cù una varietà di polimeri, ma ancu cù una varietà di polveri minerali è aiuti di trasfurmazione cumpatibili, i prudutti mischiati ponu esse trasformati in plastica termoplastica per cavi di plastica, ma ancu in gomma reticolata per cavi di gomma. I cuncettori di formulazione ponu esse basati nantu à i requisiti di l'utente (o standard), EVA cum'è materiale di basa, per fà chì e prestazioni di u materiale soddisfinu i requisiti.
3 Gamma d'applicazione EVA
3. 1 Adupratu cum'è materiale di schermatura semiconduttore per cavi di putenza à alta tensione
Cum'è tutti sapemu, u materiale principale di u materiale di schermatura hè u neru di carbone conduttivu, in u materiale di basa di plastica o gomma per aghjunghje un gran numeru di neru di carbone deteriorerà seriamente a fluidità di u materiale di schermatura è a levigatezza di u livellu di estrusione. Per prevene scariche parziali in cavi d'alta tensione, i schermi interni è esterni devenu esse fini, brillanti, brillanti è uniformi. In paragone cù altri polimeri, EVA pò fà questu più facilmente. A ragione di questu hè chì u prucessu di estrusione di EVA hè particularmente bonu, bon flussu, è micca propensu à u fenomenu di rottura di fusione. U materiale di schermatura hè divisu in duie categurie: avvoltu in u cunduttore esternu chjamatu schermu internu - cù u materiale di schermatura interna; avvoltu in l'insulazione esterna chjamata schermu esternu - cù u materiale di schermatura esterna; u materiale di schermatura interna hè principalmente termoplasticu U materiale di schermatura interna hè principalmente termoplasticu è hè spessu basatu annantu à EVA cù un cuntenutu VA da 18% à 28%; u materiale di schermatura esterna hè principalmente reticolatu è sbucciabile è hè spessu basatu annantu à EVA cù un cuntenutu VA da 40% à 46%.
3. 2 Carburanti termoplastici è ignifughi reticolati
A poliolefina termoplastica ignifuga hè largamente aduprata in l'industria di i cavi, principalmente per i requisiti alogeni o senza alogeni di cavi marini, cavi di alimentazione è linee di custruzzione di alta qualità. E so temperature di funziunamentu à longu andà varianu da 70 à 90 °C.
Per i cavi di media è alta tensione di 10 kV è più, chì anu esigenze di prestazioni elettriche assai elevate, e proprietà ignifughe sò principalmente supportate da a guaina esterna. In certi edifici o prughjetti esigenti per l'ambiente, i cavi devenu avè proprietà à bassa emissione di fumu, senza alogeni, bassa tossicità o à bassa emissione di fumu è à bassa emissione di alogeni, dunque e poliolefine ignifughe termoplastiche sò una suluzione fattibile.
Per certi scopi particulari, u diametru esternu ùn hè micca grande, a resistenza à a temperatura in 105 ~ 150 ℃ trà u cavu speciale, più materiale di poliolefina ignifuga reticolata, a so reticolazione pò esse scelta da u fabricatore di cavu secondu e so cundizioni di pruduzzione, sia u vapore tradiziunale à alta pressione sia u bagnu di sale à alta temperatura, ma ancu dispunibule u modu reticolatu di irradiazione à temperatura ambiente di l'acceleratore elettronicu. A so temperatura di travagliu à longu andà hè divisa in 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃ trè file, l'impianto di pruduzzione pò esse fattu secondu i diversi requisiti di l'utilizatori o standard, barriera di carburante senza alogeni o chì cuntene alogeni.
Hè ben cunnisciutu chì e poliolefine sò polimeri polari non polari o debolmente polari. Siccomu sò simili à l'oliu minerale in polarità, e poliolefine sò per u più cunsiderate menu resistenti à l'oliu secondu u principiu di cumpatibilità simile. Tuttavia, parechje norme di cavi in casa è à l'esteru stipulanu ancu chì e resistenze reticolate devenu ancu avè una bona resistenza à l'olii, i solventi è ancu à e sospensioni d'oliu, l'acidi è l'alcali. Questa hè una sfida per i ricercatori di materiali, avà, sia in Cina sia à l'esteru, questi materiali esigenti sò stati sviluppati, è u so materiale di basa hè l'EVA.
3. 3 Materiale di barriera à l'ossigenu
I cavi multipolari intrecciati anu parechji vuoti trà i nuclei chì devenu esse riempiti per assicurà un aspettu arrotondatu di u cavu, se u riempimentu in a guaina esterna hè fattu di barriera di carburante senza alogeni. Stu stratu di riempimentu agisce cum'è una barriera di fiamma (ossigenu) quandu u cavu brusgia è hè dunque cunnisciutu cum'è una "barriera d'ossigenu" in l'industria.
I requisiti basi per un materiale di barriera à l'ossigenu sò: bone proprietà di estrusione, bona ritardanza di fiamma senza alogeni (indice di ossigenu generalmente sopra à 40) è bassu costu.
Questa barriera à l'ossigenu hè stata aduprata assai in l'industria di i cavi per più di una decina d'anni è hà purtatu à miglioramenti significativi in a resistenza à a fiamma di i cavi. A barriera à l'ossigenu pò esse aduprata sia per i cavi ignifughi senza alogeni sia per i cavi ignifughi senza alogeni (per esempiu, PVC). Una grande quantità di pratica hà dimustratu chì i cavi cù una barriera à l'ossigenu anu più probabilità di passà i testi di combustione verticale unica è di combustione di fasciu.
Da u puntu di vista di a furmulazione di u materiale, questu materiale di barriera à l'ossigenu hè in realtà un "riempitivu ultra-altu", perchè per risponde à u costu bassu, hè necessariu aduprà un riempitivu altu, per ottene un indice d'ossigenu altu ci vole ancu aghjunghje una alta proporzione (da 2 à 3 volte) di Mg (OH) 2 o Al (OH) 3, è per estrudere bè ci vole à sceglie EVA cum'è materiale di basa.
3. 4 Materiale di rivestimentu in PE mudificatu
I materiali di rivestimentu in polietilene sò propensi à dui prublemi: prima, sò propensi à a rottura per fusione (vale à dì a pelle di squalu) durante l'estrusione; secondu, sò propensi à a frattura da stress ambientale. A suluzione più simplice hè di aghjunghje una certa proporzione di EVA in a formulazione. Adupratu cum'è EVA mudificatu per a maiò parte aduprendu un bassu cuntenutu di VA di u gradu, u so indice di fusione trà 1 è 2 hè apprupriatu.
4. Prospettive di sviluppu
(1) L'EVA hè statu largamente utilizatu in l'industria di i cavi, cù una crescita graduale è stabile di l'ammontu annuale. In particulare in l'ultima dicada, per via di l'impurtanza di a prutezzione di l'ambiente, a resistenza à u carburante basata nantu à l'EVA hà avutu un sviluppu rapidu, è hà rimpiazzatu in parte a tendenza di i materiali per cavi basati nantu à u PVC. A so eccellente prestazione in termini di costi è l'eccellente prestazione di u prucessu d'estrusione rendenu difficiule a sustituzione di qualsiasi altru materiale.
(2) U cunsumu annuale di resina EVA di l'industria di i cavi hè vicinu à 100.000 tunnellate. A scelta di e varietà di resina EVA, u cuntenutu di VA da bassu à altu serà utilizatu, accumpagnatu da a dimensione di l'impresa di granulazione di materiale di cavi chì ùn hè micca grande, si sparghje in ogni impresa ogni annu solu in migliaia di tunnellate di resina EVA in su è in giù, è cusì ùn serà micca l'attenzione di l'impresa gigante di l'industria EVA. Per esempiu, a più grande quantità di materiale di basa ritardante di fiamma senza alogeni, a scelta principale di VA / MI = 28/2 ~ 3 di resina EVA (cum'è l'EVA 265 # di DuPont in i Stati Uniti). È finu à avà ùn ci hè micca un pruduttore naziunale per pruduce è furnisce stu gradu di specificazione di EVA. Senza cuntà u cuntenutu di VA superiore à 28, è l'indice di fusione inferiore à 3 di altre resine EVA.
(3) E cumpagnie straniere chì producenu EVA ùn anu micca cuncurrenti naziunali, è u prezzu hè statu longu altu, ciò chì hà riduttu seriamente l'entusiasmu di a pruduzzione di e fabbriche di cavi naziunali. Più di u 50% di u cuntenutu VA di l'EVM di tipu gomma hè duminatu da e cumpagnie straniere, è u prezzu hè simile à u cuntenutu VA di a marca da 2 à 3 volte. Prezzi cusì alti, à u so tornu, influenzanu ancu a quantità di questu tipu d'EVM di gomma, dunque l'industria di i cavi dumanda à i pruduttori naziunali di EVA di migliurà u ritmu di pruduzzione naziunali di EVA. A pruduzzione di l'industria hà fattu assai usu di resina EVA.
(4) Basendu si nantu à l'onda di prutezzione ambientale in l'era di a mundialisazione, l'EVA hè cunsideratu da l'industria di i cavi cum'è u megliu materiale di basa per a resistenza à i carburanti rispettosa di l'ambiente. L'usu di l'EVA cresce à un ritmu di 15% à l'annu è e prospettive sò assai promettenti. A quantità è u ritmu di crescita di i materiali di schermatura è di a pruduzzione di cavi di alimentazione à media è alta tensione è u ritmu di crescita, circa 8% à 10% trà; e resistenze in poliolefine crescenu rapidamente, in l'ultimi anni sò rimaste à 15% à 20% trà, è in i prossimi 5 à 10 anni previsti, puderia ancu mantene stu ritmu di crescita.
Data di publicazione: 31 di lugliu di u 2022