מדריך שינוי של EVA

קופולימר אתילן-ויניל אצטט, בקיצור EVA, הוא פלסטיק המורכב ממונומרים ויניל גבישיים לא-קוטביים ומונומרים ויניל אצטט (VA) לא-גבישיים. גמישותו, קשיחותו, עמידותו בפני סדקי מאמץ, שקיפותו ותאימותו לחומרי מילוי טובים יותר מאלה של פוליאתילן (PE). ניתן לייצר מגוון מוצרים מ-EVA באמצעות תהליכי יציקה כגון שיחול.

באמצעות טכנולוגיית שינוי התערובת, ניתן לשפר ביעילות את ביצועי ה-EVA, ולהרחיב את היקף ויכולת ההסתגלות של היישום שלה. על מנת לאפשר לכולם להבין את המיזוג והשינוי של EVA, שיאוביאן ריכז חומרים רלוונטיים לקריאה.

גורמים המשפיעים על ביצועי EVA.

01. השפעת תכולת VA על ביצועי EVA

ההשפעה של תוכן VA על ביצועי EVA באה לידי ביטוי בעיקר בשני היבטים.

① קבוצות צד של Va הורסות את האזור הגבישי שנוצר על ידי מקטע שרשרת הפוליאתילן. עם העלייה בתכולת ה-VA, גבישיות ה-EVA יורדת בהדרגה. כאשר תכולת ה-VA ממשיכה לעלות ל-40% עד 50%, קופולימר ה-EVA הופך למבנה אקראי לחלוטין.

② מכיוון ש-VA היא קבוצה פולרית, עם העלייה בתכולת ה-VA, הקוטביות של EVA גדלה, כך שרבים מתכונותיו השתנו, כגון חוזק מתיחה, עמידות לעיוות חום, עמידות בפני קורוזיה כימית ותכונות אחרות ירדו, בעוד שמקדם החיכוך של החדירות, עמידות לסדקים במאמץ סביבתי ותכונות אחרות השתפרו.

02. השפעת התפלגות המשקל המולקולרי על ביצועי EVA

EVA עם פיזור משקל מולקולרי רחב, שרשראות ארוכות קלות יותר להסתבך זו עם זו מאשר שרשראות קצרות, ומולקולות שרשרת ארוכות יכולות לספוג את רוב אנרגיית העיוות ולהראות תגובה אלסטית גבוהה יותר, כך של-EVA עם פיזור משקל מולקולרי רחב יותר יש צמיגות גדולה יותר כאשר היא נתונה לפעולת גזירה פחותה, שאינה קלה לזרימה, אך קלה יותר לזרימה. בעיבוד וייצור בפועל, ליחס צמיגות/גזירה זה עקב פיזור משקל מולקולרי שונה תהיה השפעה מסוימת על בחירת חומרי הגלם של EVA.

בנוסף, כאשר המשקל המולקולרי של EVA עולה, חוזק הריתוך התרמי, צמיגות ההיתוך, הסטייה, הנוקשות, עמידות לשברי מאמץ וכן הלאה של EVA משתפרים.

03. עובדה של דרגת הסתעפות של שרשראות מולקולריות על ביצועי EVA

בהשוואה למולקולות EVA ו-PE, EVA משבש את מצב ההתגבשות המקורי עקב החדרת ענפים קצרים המורכבים מקבוצות פולריות בשרשראות המסועפות של המולקולות, כך ש-EVA נוטה ליצור "אפקט פלסטי", תוך הגדלת המרחק בין שרשראות מולקולריות של פולימר, ובכך מפחיתה את הגבישיות של הפולימר, מה שהופך את EVA לרכה וגמישה יותר מ-PE; המכשול הסטרי המרחבי של היווצרות קבוצת CH3COO על שרשרת המולקולות של EVA גורם לכך שהגבישיות וטמפרטורת הזיגוג שונות מאלה של פוליאתילן בצפיפות נמוכה (LDPE). היציבות התרמית, ההזדקנות ותכונות פיזיקליות ומכניות אחרות של EVA מושפעות גם הן.

שיטת שינוי של EVA

01. מילוי שונה

מילוי הוא שיטת שינוי פולימר פשוטה ויעילה, שיכולה לא רק לשמר את היתרונות של הפולימר עצמו, אלא גם להשתמש באפקט ההרכבה כדי לשפר את הפגמים, כדי להשיג את המטרה של שיפור הביצועים המקיפים של הפולימר. כיום, שינוי המילוי של EVA נוטה לכיוון ננו-פונקציונליזציה וטכנולוגיית שינוי משטח מילוי.

① מילוי EVA בסלעים הידרוטליים (LDHs) יכול לשפר את חוזק הכיפוף של EVA.

② מילוי EVA במגנזיום הידרוקסיד (Mg(OH)2) יכול לשפר את היציבות התרמית של EVA, לשפר את חוזק המתיחה ואת נוזליות העיבוד.

③ שינוי דבק חם EVA עם חלקיקי תחמוצת ברזל (Fe3O4) יכול לשפר את הידבקות הדבק החם ואת נוזליות ההיתוך שלו בטווח מסוים.

④ NANO-SiO2 עם מקטע מילוי נפחי של 4% יכול למקסם את חוזק המתיחה של חומרים מרוכבים EVA/SiO2.

סוגי חומרי המילוי המשמשים לשינוי חומרי מילוי EVA הולכים וגדלים, אך עדיין ישנן בעיות רבות בשינוי חומרי מילוי, כיצד לשפר את פיזור חומרי המילוי במטריצת EVA וכו'. פתרון בעיות אלו מסייע בשיפור נוסף של ביצועי EVA.

02. שינוי מיזוג

ערבוב ושינוי של EVA יכולים לייעל את שילוב התכונות של פולימרים שונים, כך ש-EVA יכול להשיג תכונות חדשות ולשפר את הביצועים של היבט מסוים. ערבוב EVA עם פולימרים אחרים בעלי תאימות טובה הוא היבט חשוב במחקר שינוי EVA בשנים האחרונות.

① כאשר מוסיפים 15% EVA-g-MAH למערכת התערובת של EVA/קופוליאסטר מעכב בעירה ללא הלוגן (P-PET), ניתן לשפר את התאימות שלה, זרימת התהליך ועמידות הבעירה שלה.

② במערכת ערבוב EVA/פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE), כאשר תכולת ה-HDPE היא 15%, התכונות המכניות של הסיבים הטוויים והמעורבבים הן הטובות ביותר.

③ במערכת תערובת EVA/NBR, ניתן להשיג את טמפרטורת הפירוק התרמי הגבוהה ביותר על ידי הוספת דיאיזובנזוטריד מחומצן (DCP).

עם פיתוח הדור השלישי של טכנולוגיית סגסוגות פולימר, כגון טכנולוגיית רשת פולימרים חודרת, טכנולוגיית גיפור דינמי,טכנולוגיית שחול תגובה, טכנולוגיית מרוכבים מולקולרית וכו', יפותחו חומרי ערבוב EVA בעלי ביצועים מקיפים וטובים יותר כדי לעמוד בדרישות של טכנולוגיות הנדסיות שונות לחומרים.

03. שינויים נוספים

בנוסף למחקר המסורתי על מילוי ושינוי ערבוב של EVA, חלה בשנים האחרונות גם התקדמות מחקרית רבה בהשתלה כימית וקישור צולב של EVA, אשר הניחה בסיס טוב לפיתוח מגוון רחב יותר של מוצרי EVA.

① בנזואיל פרוקסיד (BPO) משמש כחומר קישור צולב לשיפור קצב שחזור הצורה של החומר.

② פולימר EVA-g-PU הושג בשיטת השתלת התכה, אשר השיגה חוזק מתיחה והתארכות בשבירה טובים יותר בהשוואה לחומרי גלם. תוספת של פרה-פולימרים של PU יכולה גם לשפר ביעילות את ביצועי היציבות התרמית של EVA.