EVA是什麼?

發布日期:2021-02-25 15:35 來源:http://www.dai114.com 點擊:

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EVA是什麼?


EVA是乙烯-乙酸乙烯(醋酸乙烯)酯共聚物,它是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得,英文名稱為:Ethylene Vinyl Acetate,簡稱為EVA,或E/VAC。一般乙酸乙烯(VA)含量在5%~40%。與聚乙烯相比,EVA由于在分子鏈中引入了乙酸乙烯單體,從而降低了結晶度,提高了柔韌性、抗沖擊性、填料相溶性和熱密封性能。一般來說,EVA樹脂的性能主要取決于分子鏈上乙酸乙烯的含量。因構成組分比例可調從而符合不同的應用需要,乙酸乙烯(VA content)的含量越高,其透明度,柔軟度及堅韌度會相對提高。


聚合方法用高壓本體聚合(塑料用)、溶液聚合(PVC加工助劑)、乳液聚合(粘合劑)、懸浮聚合。乙酸乙烯(VA)含量高于30%的采用乳液聚合,乙酸乙烯含量低的就用高壓本體聚合。江西珍珠棉,江西氣泡膜,江西EVA-江西華創包裝有限公司


一、特性


EVA樹脂的特點是具有良好的柔軟性,橡膠般的彈性,在-50℃下仍能夠具有較好的可撓性,透明性和表面光澤性好,化學穩定性良好,抗老化和耐臭氧強度好,無毒性。與填料的摻混性好,著色和成型加工性好。


它和乙酸乙烯含量和分子量、熔融指數關系很大。當熔融指數(MI)一定,乙酸乙烯(VAC)含量提高時候,其彈性、柔軟性、相溶性,透明性等也隨著提高。當VAC含量減少時候,則性能接近于聚乙烯,剛性增高,耐磨性、電絕緣性提高,。若VAC含量一定時候,融體指數增加時,則軟化點下降,加工性和表面光澤改善但強度會下降,否則,隨MI的降低則分子量增大,沖擊性能和抗環境應力開裂性能提高。乙酸根的極性使彈性和粘性增大,結晶性和電性能下降,溶于烴類溶劑和油類。


EVA及PEVA的特點是:


1、可生物降解:棄掉或燃燒時不會對環境造成傷害。


2、與PVC價格相近:EVA的價格比有毒的PVC較貴,但相對不含鄰苯二甲酸鹽之PVC為便宜。


3、重量較輕:EVA的密度介乎0.91至0.93,而PVC則為1.32。


4、不含臭味:EVA不含像阿摩尼亞(ammonia)或其它有機氣味。


5、不含重金屬:符合有關國際的玩具條例(EN-71 Part 3及ASTM-F963)。


6、不含鄰苯二甲酸鹽:適合兒童玩具及不會產生增塑劑釋出危險。


7、高透明,柔軟及堅韌度:應用范圍十分廣闊。


8、超強耐低溫(-70C):適合結冰環境。


9、抗水,鹽份及其它物質:在大部分的應用情況下都能保持穏定。


10、高熱貼性:可牢固地貼于尼龍,滌綸,帆布及其它布類。


11、低貼合溫度:可加快生產速度。


12、可絲印及柯式印刷:可用于多圖案的產品(但必須用EVA類的油墨)。


二、用途


EVA樹脂用途很廣。一般情況下,乙酸乙烯含量在5%以下的EVA,其主要產品是薄膜、電線電纜、LDPE改性劑、膠粘劑等;乙酸乙烯含量在5%~10%的EVA產品為彈性薄膜等;乙酸乙烯含量在20~28%的EVA,主要用于熱熔粘合劑和涂層制品;乙酸乙烯含量在5%~45%,主要產品為薄膜(包括農用薄膜)和片材,注塑、模塑制品,發泡制品,熱熔粘合劑等。如:


(1)薄膜、薄片及層合制品:具有密封性、粘合性、柔軟性、強韌性、緊縮性,適合彈性包裝薄膜,熱收縮薄膜,農用薄膜,食品包裝薄膜,層合薄膜,可以用于做聚烯烴層壓薄膜的中間層。 (2)一般用品:具有柔韌性,抗環境應力開裂性,耐氣候性好的優點,適合工業用材料有電力電線絕緣皮包,家用電器配件,窗密封材料等。


(3)日用雜貨類有運動用品,玩具、坐墊、束帶、密封容器蓋、EVA橡膠足球等。 (4)汽車配件有避震器、擋泥板、車內外裝飾配件等。


(5)發泡制品:加壓發泡有泡沫塑料拖鞋、涼鞋、建筑材料等。注塑發泡有各種工業零部件,女用鞋底,熱熔粘合劑等。


三、乙烯-乙酸乙烯共聚物的成型加工


EVA可注塑、擠塑、吹塑、壓延、滾塑真空熱成型、發泡、涂覆、熱封,焊接等成型加工。


四、我國EVA材料的消費量


2001年我國EVA樹脂的市場消費量約為290kt。隨著我國制鞋工業的發展以及功能棚膜用量的增加,我國對EVA樹脂的需求量還將逐年增加。


(1)發泡鞋材


鞋材是我國EVA樹脂主要的應用領域。在鞋材使用的EVA樹脂中,乙酸乙烯含量一般在15%~22%。由于EVA樹脂共混發泡制品具有柔軟、彈性好、耐化學腐蝕等性能,因此被廣泛應用于中高檔旅游鞋、登山鞋、拖鞋、涼鞋的鞋底和內飾材料中。另外,這種材料還用于隔音板、體操墊和密封材領域。我國廣東的順德、中山,福建的晉江、泉州和浙江的溫州是我國鞋業的主要生產基地,每年消耗大量的EVA樹脂產品。1999年我國發泡鞋材和減震領域共消耗EVA樹脂約150kt。


(2)薄膜


EVA薄膜的主要用途是生產功能性棚膜。功能性棚膜具有較高的耐候、防霧滴和保溫性能,由于聚乙烯不具有極性,即使添加一定量的防霧滴劑,其防霧滴性能也只能維持二個月左右;而添加一定量EVA樹脂制成的棚膜,不僅具有較高的透光率,而且防霧滴性能也有較大提高,一般可超過四個月。另外,EVA還可用于生產包裝膜、醫用膜、層壓膜、鑄造膜等。


1999年,我國使用EVA樹脂加工薄膜的企業有50余家。1999年,我國共生產棚膜800kt,其中功能性棚膜220kt,消耗EVA樹脂30kt左右,再加上包裝膜、醫用膜等領域,我國在薄膜領域共消耗EVA樹脂37kt。


(3)電線電纜


隨著計算機及網絡工程的不斷發展,出于對機房安全的考慮,人們越來越多地使用無鹵阻燃電纜和硅烷交聯電纜。由于EVA樹脂具有良好的填料包容性和可交聯性,因此在無鹵阻燃電纜、半導體屏蔽電纜和二步法硅烷交聯電纜中使用較多。另外,EVA樹脂還被應用于制作一些特殊電纜的護套。在電線電纜中使用的EVA樹脂,乙酸乙烯含量一般在12%~24%。1999年,電線電纜行業共消耗EVA約6000t。


(4)玩具


EVA樹脂在玩具中也有較多應用,如童車輪、座墊等。近年來,我國玩具加工業發展迅速,生產多集中于沿海的東莞、深圳、汕頭等地,主要以出口和對外加工為主。據分析,這些廠家每年消耗EVA樹脂約5000t,使用牌號與鞋材用料基本相同。


(5)熱熔膠


以EVA樹脂為主要成分的熱熔膠,由于不含溶劑,不污染環境且安全性較高,非常適合于自動化的流水線生產,因此被廣泛應用于書籍無線裝訂、家具封邊、汽車和家用電器的裝配、制鞋、地毯涂層和金屬的防腐涂層上。


熱熔膠主要使用乙酸乙烯含量在25%~40%的品種。國內雖有此牌號的產品,但長期未安排生產,因此全部被進口料所占有。1999年,我國熱熔膠領域估計消耗EVA樹脂17kt。


(6)其他


EVA樹脂在油墨、箱包、酒瓶墊蓋等領域也有較為廣泛的應用,估計這些方面消耗EVA樹脂不少于15kt。


EVA發泡基本知識簡介


EVA發泡配方一般由以下幾種原料構成:主料,填充劑,發泡劑,架橋劑,發泡促進劑,潤滑劑。


主料,很明了了,就是EVA和/或PE。當然,為了改善產品的物理性能,還可以適當添加一些其他材料,比如,橡膠,POE等,還甚至可以加一點TPR來加強某些物理性能。EVA呢,主要指標就是VA含量,它的高低決定幾乎與EVA發泡制品的一切性能都有直接關系。當然。有的只用PE也能發泡。具體用什么主料還是要看產品的要求。


填充劑,目前一般用碳酸鈣或者滑石粉。它的用途在與降低成本,增加產品剛性等等,還能起一點導熱的作用。一般以粒徑大小做為質量指標(當然,含水量也是一方面),比如說120目,400目等。原則上,越細越好,當然價格也會高一些。大用量在我見過的配方中有40Phr(用量為主料的百分比)


發泡劑,一般都習慣用AC系列的發泡劑,比如AC-3000H,AC系列發泡劑屬于高溫發泡劑,分解溫度在220多度。也有低溫發泡劑,比如AD-300,分解溫度在140度,還有中溫發泡劑等。因為價格相差并不大,而高溫發泡劑相對來說會穩定一些,所以現在很多老做EVA的都改用高溫的了,也有搭配使用的。AC的用量,得根據具體倍率。


架橋劑,現在用多的是DCP,以前也有用TAIC,PL400等。DCP的半衰期180度時是1分鐘,130度時是10分鐘,所以呢,一般練料時,溫度盡量控制在120度以下。有的產品對氣味有要求的,可以使用另外一種架橋劑BIPB,它一般和TAIC配合使用。DCP的用量,在平板發泡和模內小發泡中,一般用0.5-0.6Phr,射出發泡中一般0.8-1.0Phr。當然,也有適當加減一點的,也有不同此用法的。


發泡促進劑,現在用得比較多的有兩種,氧化鋅粉,和硬脂酸鋅粉。以前我們這也用這兩種搭配,現在只用氧化鋅了。單一種也能達到效果,而且產品的穩定性可能還要好一些。氧化鋅能使AC的分解溫度降低到160度左右,便于生產。我們這有個共識,一般氧化鋅用量不超過0.2Phr,過多產品收縮會相對大一點。當然,太少的話發泡速度太慢,所以好也不要低于1.0Phr。


潤滑劑,一般用硬脂酸。其實它沒多大作用,就是讓練料時,不粘機器。用多了反而不好,因為它能降低分之間摩擦力,使大多數物理性能都降低。推薦0.5Phr。


EVA發泡配方中的添加輔料


上次講了EVA發泡的基本配方構成。今天講EVA發泡配方中的添加輔料吧。


可以添加到EVA配方中的輔料很雜。只講幾類主要的吧。


1、邊角料


邊角料就是做成產品后多余的一些料尾,邊條什么的。它們都是已發泡過了的。這類東西是成本殺手,用它可以大幅度降低生產成本,當然,也會帶來物理性能方面的影響。這類幾乎所有做EVA的都在使用,我就不贅述了。


2、抗靜電劑


有些產品,要求具有抗靜電功能,而EVA發泡產品本身是帶很強的靜電的,所以需要在配方中添加一些抗靜電劑。一般EVA用的抗靜電劑都是混合物,具體成分MS很復雜,一時我也說不清楚,用量在3%-5%。


3、阻燃劑


用做某些包裝材料的EVA發泡產品可能需要阻燃。可以在配方中適當添加阻燃劑達到阻燃的效果。塑料常用的阻燃劑Mg(OH)2,Al(OH)3,對EVA發泡產品也有一定的效果,不過用量比較大,我們都用12%-20%,但是對于阻燃要求高的產品,它們也不是很好用。日本有一產品阻燃效果非常理想,但是不符合ROHS指令。所以一句話關總,對與阻燃要求高的,我也不是很有辦法。


4、快熟劑


EVA發泡過程是需要時間的,如果要提高日產量,降低產品耗能,可以適當添加快熟劑以縮短發泡所需要的時間。現在市面上常見的快熟劑是TAIC,這東西確切的說應該是架橋助劑。添加適量TAIC,確實可以縮短時間,但是,隨著它的加入,產品的尺寸也會相應縮小,而且縮時效果并不非常理想。福建我不知道,現在廣東這邊有幾個地方用另外一種快熟劑,添加量小,縮時效果還比較可觀。


5、著色劑


發泡產品一般是有顏色的,所以需要在配方中添加著色劑來調色。EVA發泡產品調色可以用色粉,色膠,當然還是用色母粒。MS產品不可以用電腦配色,可能是因為這東西發泡前后顏色變化太大,電腦也配不死。


EVA發泡一般來說有三種工藝。傳統平板大發泡,模內小發泡和射出。(臺灣叫法)


傳統平板大發泡 現在小型工廠一般都采用這種。機器設備成本相對低一點。這種工藝做出來的是板材,再通過沖裁、磨邊等流程做成產品。發泡條件比較固定,溫度在160-170,時間由模具厚度決定,一般90-110秒/MM,壓力150KG/平方CM。


模內小發泡 這種工藝主要用在鞋材方面。運動鞋做二次中底的第一次發泡。按配方練好的料造粒,稱重后放入開好模具內,發泡出來就是鞋子的大體樣子。這種工藝的難點是模具和配方的對稱,否則很難同時控制倍率和硬度。往往是尺寸合格了,硬度不夠。硬度夠了尺寸偏小。此工藝的發泡條件比較靈活,具體要視產品外形結構,當然主要是時間是的變化。溫度的變化也不大。壓力條件就不說了。前面說到二次中底,這里介紹一下第二次成型吧。將前面發泡好的粗胚磨掉表皮,壓入成品模具內,通過加熱冷卻兩個步驟是產品成型。加熱溫度在125-135比較合適,壓力50KG/平方CM,加熱一定時間后再水冷。拿出來就是二次中底了。這種壓縮成的底尺寸比較穩定,物理性能相對要好一些。


射出 這種工藝在今后應該是主流吧。一道工序做出來就是產品了。只是模具精密度高一些。原理類似于塑膠行業的注塑。只不過注塑是立即開模,而且模具溫度不同。也就是EVA的射出不過就是把塑膠注塑的模溫和開模時間調整了以下而已。上次好像是一上海的朋友給我打過電話,后來讓他的注塑機可以用來做發泡童車輪子了。做現在知名運動鞋大多型體都改用這種方法做了。其他方法跟它比,效率真是差千萬里。


相關標簽:EVA

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