EVA塑膠原料特點(diǎn)
耐水性:密閉泡孔結(jié)構(gòu)、不吸水、防潮、耐水性能良好。
耐腐蝕性:耐海水、油脂、酸、堿等化學(xué)品腐蝕,抗菌、無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染。
加工性:無(wú)接頭,且易于進(jìn)行熱壓、剪裁、涂膠、貼合等加工。
防震動(dòng):回彈性和抗張力高,韌性高,具有良好的防震、緩沖性能。
保溫性:隔熱,保溫防寒及低溫性能優(yōu)異,可耐嚴(yán)寒和曝曬。
隔音性:密閉泡孔,隔音效果好。
用特性
EVA中的醋酸乙烯的含量低于20%時(shí),這時(shí)才可作為塑料使用。EVA有很好的耐低溫性能,其熱分解溫度較低,約為230℃左右,隨著分子量的增大, EVA的軟化點(diǎn)上升,加工性和塑件表面光澤性下降,但強(qiáng)度增加,沖擊韌性和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性提高,EVA的耐化學(xué)藥品、耐油性方面較之PE,PVC稍差,并隨醋酸乙烯含量的增加,變化更加明顯。
EVA比PE的性能改善,主要是彈性、柔性、光澤性、透氣性等方面,另外,它的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性得到了提高,對(duì)填料的受容性增大,可以采用加入較多增強(qiáng)填料的方法來(lái)避免或減少EVA力學(xué)性能比PE的下降。EVA還可以通過(guò)改性而得到新的應(yīng)用,其改性主要可從二個(gè)方面考慮:一是將EVA作為其他單體接枝的主干;二是將EVA進(jìn)行部分醇解。
主要用途
EVA樹脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物,一般醋酸乙烯(VA)含量在5%~40%。與聚乙烯相比,EVA由于在分子鏈中引入了醋酸乙烯單體,從而降低了高結(jié)晶度,提高了柔韌性、抗沖擊性、填料相溶性和熱密封性能,被廣泛應(yīng)用于發(fā)泡鞋料、功能性棚膜、包裝膜、熱熔膠、電線電纜及玩具等領(lǐng)域。一般來(lái)說(shuō),EVA樹脂的性能主要取決于分子鏈上醋酸乙烯的含量。2001年我國(guó)EVA樹脂的市場(chǎng)消費(fèi)量約為290 kt。隨著我國(guó)制鞋工業(yè)的發(fā)展以及功能棚膜用量的增加,我國(guó)對(duì)EVA樹脂的需求量還將逐年增加。
(1) 發(fā)泡鞋材
鞋材是我國(guó)EVA樹脂主要的應(yīng)用領(lǐng)域。在鞋材使用的EVA樹脂中,醋酸乙烯含量一般在15%~22%。由于EVA樹脂共混發(fā)泡制品具有柔軟、彈性好、耐化學(xué)腐蝕等性能,因此被廣泛應(yīng)用于中旅游鞋、登山鞋、拖鞋、涼鞋的鞋底和內(nèi)飾材料中。另外,這種材料還用于隔音板、體操墊和密封材領(lǐng)域。我國(guó)廣東的順德、中山,福建的晉江、泉州和浙江的溫州是我國(guó)鞋業(yè)的主要生產(chǎn)基地,每年消耗大量的EVA樹脂產(chǎn)品。1999年我國(guó)發(fā)泡鞋材和減震領(lǐng)域共消耗EVA樹脂約 150 kt。
(2) 薄膜
EVA薄膜的主要用途是生產(chǎn)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2個(gè)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(guò)4個(gè)月。另外,EVA還可用于生產(chǎn)包裝膜、醫(yī)用膜、層壓膜、鑄造膜等。
1999年,我國(guó)使用EVA樹脂加工薄膜的企業(yè)有50余家。1999年,我國(guó)共生產(chǎn)棚膜800 kt,其中功能性棚膜220 kt,消耗EVA樹脂30 kt左右,再加上包裝膜、醫(yī)用膜等領(lǐng)域,我國(guó)在薄膜領(lǐng)域共消耗EVA樹脂37 kt。
(3) 電線電纜
隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)工程的不斷發(fā)展,出于對(duì)機(jī)房安全的考慮,人們?cè)絹?lái)越多地使用無(wú)鹵阻燃電纜和硅烷交聯(lián)電纜。由于EVA樹脂具有良好的填料包容性和可交聯(lián)性,因此在無(wú)鹵阻燃電纜、半導(dǎo)體屏蔽電纜和二步法硅烷交聯(lián)電纜中使用較多。另外,EVA樹脂還被應(yīng)用于制作一些特殊電纜的護(hù)套。在電線電纜中使用的EVA 樹脂,醋酸乙烯含量一般在12%~24%。1999年,電線電纜行業(yè)共消耗EVA約6 000 t。
(4) 玩具
EVA樹脂在玩具中也有較多應(yīng)用,如童車輪、座墊等。近年來(lái),我國(guó)玩具加工業(yè)發(fā)展迅速,生產(chǎn)多集中于沿海的東莞、深圳、汕頭等地,主要以出口和對(duì)外加工為主。據(jù)分析,這些廠家每年消耗EVA樹脂約5 000 t,使用牌號(hào)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(huán)境且安全性較高,非常適合于自動(dòng)化的流水線生產(chǎn),因此被廣泛應(yīng)用于書籍無(wú)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。
制作冰箱導(dǎo)管、煤氣管、土建板材、容器和日用品等, 亦可制包裝用薄膜、墊片、醫(yī)用器材, 還可用作熱熔膠粘劑、電纜絕緣層等。
EVA乳液是醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的簡(jiǎn)稱,是以醋酸乙 EVA制品烯和乙烯單體為基本原料,與其它輔料通過(guò)乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。
乙烯與醋酸乙烯共聚物是乙烯共聚物中重要的產(chǎn)品,國(guó)外一般將其統(tǒng)稱為EVA。但是在我國(guó),人們根據(jù)其中醋酸乙烯含量的不同,將乙烯與醋酸乙烯共聚物分為EVA樹脂、EVA橡膠和EVA乳液。醋酸乙烯含量小于40%的產(chǎn)品為EVA樹脂;醋酸乙烯含量40%~70%的產(chǎn)品很柔韌;富有彈性特征,人們將這一含量范圍的EVA樹脂有時(shí)稱為EVA橡膠;醋酸乙烯含量在70%~95%范圍內(nèi)通常呈乳液狀態(tài),稱為EVA乳液。EVA乳液外觀呈乳白色或微黃色。
國(guó)外對(duì)乙烯與醋酸乙烯共聚物的研究比較早。英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司于1938年發(fā)表了EVA共聚物的高壓自由基聚合專利,美國(guó)杜邦公司于1960年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)60年始研制EVA樹脂,到70年代中期試產(chǎn)成功。1988年北京有機(jī)化工廠首次從美國(guó)引進(jìn)年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸EVA乳液裝置,1991年四川維尼綸廠再次從美國(guó)引進(jìn)同樣一套EVA乳液裝置。2007年廣西廣維化工有限責(zé)任公司從美國(guó)引進(jìn)了一套年產(chǎn)5萬(wàn)噸EVA裝置,2009年擴(kuò)產(chǎn)二列年產(chǎn)2.5萬(wàn)/噸EVA裝置,目前已投入生產(chǎn)。江西化工化纖有限公司自建了一套年產(chǎn)1000噸生產(chǎn)線,但一直沒有進(jìn)入實(shí)質(zhì)性生產(chǎn)。
EVA乳液主要用于膠粘劑、涂料、水泥改性劑和紙加工,具有許多優(yōu)良的性能。
EVA乳液具有的柔韌性。EVA乳液可以看作是聚醋酸乙烯乳液的內(nèi)增塑產(chǎn)品,由于它在聚醋酸乙烯分子中引入了乙烯分子鏈,使乙?;a(chǎn)生不連續(xù)性,增加了高分子鏈的旋轉(zhuǎn)自由度,空間阻礙小,高分子主鏈變得柔軟,并且不會(huì)發(fā)生增塑劑遷移,保證了產(chǎn)品性柔軟。
EVA乳液具有較好的耐酸堿性。EVA乳液在弱酸和弱堿存在條件下均能夠保持穩(wěn)定性能,因此它不論與弱酸或弱堿混合都不會(huì)發(fā)生破乳現(xiàn)象,產(chǎn)品應(yīng)用范圍較廣。
EVA乳液能夠耐紫外線老化。由于EVA乳液是采用乙烯作為共聚物的內(nèi)增塑劑,使EVA聚合物具有內(nèi)增塑性,增塑劑不會(huì)發(fā)生遷移,從而避免了聚合物性能老化。因此,不僅是EVA乳液對(duì)紫外線有很好的穩(wěn)定性,就是EVA乳液成膜后同樣也可保持這一特點(diǎn)。
EVA乳液可以用作涂料的基料。以聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸乳液、EVA乳液、丁乳液、丙乳液、醋乳液等為基料制造的涂料統(tǒng)稱為乳膠漆。EVA乳膠漆可用作內(nèi)外墻涂料、屋面防水涂料、防火涂料、防銹涂料。EVA乳膠漆涂膜耐起泡性好,耐老化不易龜裂,與多種基材有較好的附著力,安全無(wú)毒,使用方便。EVA乳膠漆不僅能夠涂覆于木材、磚石和混凝土上,也能涂覆于金屬、玻璃、紙、織物表面,它與油漆的親和力也很好,可以相互在其表面上涂刷。 EVA乳液可用于紙加工。隨著合成高分子技術(shù)發(fā)展,許多高分子物質(zhì)在紙加工中發(fā)揮極大的作用,特別是一些合成高分子乳液在紙加工中更具有優(yōu)越性,EVA乳液就是其中之一。EVA乳液在紙加工中主要用于紙張浸漬、紙張涂層和紙漿添加,其特點(diǎn)是能夠給多種紙張上光,增加紙的干濕強(qiáng)度、韌性、光澤度,提高色彩穩(wěn)定性,降低印刷消耗量,提高紙張檔次。作為紙漿添加劑,可以制作各類非石棉型墊片。EVA乳液還可以用于特種紙加工,如用干法膨化造紙制作一次性使用的餐巾、面巾、尿布、衛(wèi)生巾等。
EVA乳液可用于水泥改性劑,水泥是建筑工程中應(yīng)用廣泛的材料之一。但是單純的水泥制品存在容易龜裂和耐水性、耐沖擊力、耐酸性差的缺點(diǎn),在一定程度上影響了水泥的實(shí)用效果。從20世紀(jì)20年代起,人們就致力于對(duì)水泥的改性研究。隨著研究不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)許多合成乳膠在水泥改性上有較好的效果,如聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸乳液、丁及乳液、EVA乳液等。其中EVA乳液由于具有良好的耐水性、耐酸堿性和耐候性,價(jià)格也比同類產(chǎn)品便宜,因此作為新材料正在被廣泛應(yīng)用于土建工程中。近幾年,處于環(huán)境保護(hù)的考慮,市場(chǎng)上逐漸出現(xiàn)了EVA可再分散乳膠粉,并逐步取代了EVA乳液在水泥改性劑方面的地位,成為主要的水泥改性劑的主要產(chǎn)品。