Tutorial de modificación de EVA

O copolímero de etileno-acetato de vinilo, abreviado como EVA, é un plástico composto por monómeros de vinilo cristalinos non polarizados e monómeros de acetato de vinilo (VA) non cristalinos. A flexibilidade, a tenacidade, a resistencia á fisura por tensión, a transparencia e a compatibilidade cos recheos do EVA son mellores que as do polietileno (PE). O EVA pódese transformar en varios produtos mediante procesos de moldeo como a extrusión.

Mediante a tecnoloxía de modificación de mesturas, pódese mellorar eficazmente o rendemento do EVA e ampliar o alcance e a adaptabilidade da súa aplicación. Para que todos poidan comprender a mestura e a modificación do EVA, Xiaobian compilou materiais relevantes para que todos os lean.

Factores que inflúen no rendemento da EVA.

01. Efecto do contido de VA no rendemento de EVA

O impacto do contido de VA no rendemento do EVA reflíctese principalmente en dous aspectos.

① Os grupos laterais Va destrúen a rexión cristalina formada polo segmento da cadea de polietileno, co aumento do contido de VA, a cristalinidade do EVA diminúe gradualmente, cando o contido de VA continúa aumentando ata o 40% ao 50%, o copolímero de EVA convértese nunha estrutura completamente aleatoria;

② Dado que o VA é un grupo polar, co aumento do contido de VA, a polaridade do EVA faise maior, de xeito que moitas das súas propiedades cambian, como a resistencia á tracción, a resistencia á deformación térmica, a resistencia á corrosión química e outras propiedades diminúen, mentres que o coeficiente de fricción de permeabilidade, a resistencia á fisura por tensión ambiental e outras propiedades melloran.

02. Efecto da distribución do peso molecular no rendemento do EVA

O EVA cunha ampla distribución de peso molecular, as cadeas longas son máis fáciles de enredarse entre si que as cadeas curtas, e as moléculas de cadea longa poden absorber a maior parte da enerxía de deformación e mostrar unha maior resposta elástica, polo que o EVA cunha distribución de peso molecular máis ampla ten unha gran viscosidade cando se somete a menos acción de cizallamento, o que non facilita o fluxo, pero si o fai máis doado. No procesamento e produción reais, esta relación viscosidade/cizallamento debido ás diferentes distribucións de peso molecular terá certo impacto na selección das materias primas do EVA.

Ademais, cando o peso molecular do EVA aumenta, melloran a resistencia da soldadura térmica, a viscosidade da masa fundida, a deflexión, a rixidez, a resistencia á fractura por tensión, etc. do EVA.

03. Influencia do grao de ramificación das cadeas moleculares no rendemento do EVA

En comparación coas moléculas de EVA e PE, o EVA altera o estado de cristalización orixinal debido á introdución de ramificacións curtas compostas por grupos polares nas cadeas ramificadas das moléculas, de xeito que o EVA tende a ter un "efecto plastificante", aumentando a distancia entre as cadeas moleculares do polímero, reducindo así a cristalinidade do polímero, facendo que o EVA sexa máis suave e elástico que o PE; o impedimento estérico espacial da formación do grupo CH3COO na cadea molecular de EVA fai que a cristalinidade e a temperatura de vidro sexan diferentes ás do polietileno de baixa densidade (LDPE). A estabilidade térmica, o envellecemento e outras propiedades físicas e mecánicas do EVA tamén se ven afectadas.

Método de modificación de EVA

01. Recheo modificado

O recheo é un método de modificación de polímeros sinxelo e eficaz, que non só pode manter as vantaxes do propio polímero, senón que tamén usa o efecto de composición para mellorar os defectos, para lograr o obxectivo de mellorar o rendemento integral do polímero. Na actualidade, a modificación do recheo de EVA ten unha tendencia cara á nanofuncionalización e á tecnoloxía de modificación da superficie do recheo.

① O recheo de EVA con rochas hidrotais (LDH) pode mellorar a resistencia á flexión do EVA.

② Rechear o EVA con hidróxido de magnesio (Mg(OH)2) pode mellorar a estabilidade térmica do EVA, mellorar a resistencia á tracción e a fluidez do procesamento.

③ A modificación do adhesivo termofusible EVA con partículas de óxido férrico (Fe3O4) pode mellorar a adhesión do adhesivo termofusible e a súa fluidez de fusión dentro dun certo rango.

④ O NANO-SiO2 cunha fracción de recheo volumétrica do 4 % pode maximizar a resistencia á tracción dos materiais compostos EVA/SiO2.

Os tipos de recheos aplicados á modificación do recheo de EVA están a aumentar aínda máis, pero aínda hai moitos problemas na modificación do recheo, como mellorar a dispersión dos recheos na matriz de EVA, etc. A resolución destes problemas axuda a mellorar aínda máis o rendemento do EVA.

02. Modificación da mestura

A mestura e modificación de EVA pode optimizar a combinación das propiedades de diferentes polímeros, de xeito que o EVA poida obter novas propiedades e mellorar o rendemento dun determinado aspecto. A mestura de EVA con outros polímeros con boa compatibilidade é un aspecto importante da investigación sobre a modificación de EVA nos últimos anos.

① Cando se engade un 15 % de EVA-g-MAH ao sistema de mestura de copoly-poliéster ignífugo libre de halóxenos EVA (P-PET), pódese mellorar a súa compatibilidade, o fluxo do proceso e a ignifugación.

② No sistema de mestura de EVA/polietileno de alta densidade (HDPE), cando o contido de HDPE é do 15 %, as propiedades mecánicas das fibras fiadas e mesturadas son as mellores.

③ No sistema de mestura EVA/NBR, a temperatura de descomposición térmica máis alta pódese obter engadindo diisobenzotrido oxidado (DCP).

Co desenvolvemento da terceira xeración da tecnoloxía de aliaxes de polímeros, como a tecnoloxía de rede de polímeros interpenetrados, a tecnoloxía de vulcanización dinámica,tecnoloxía de extrusión por reacción, tecnoloxía de materiais compostos moleculares, etc., desenvolveranse máis e mellores materiais de mestura de EVA de rendemento integral para cumprir os requisitos de diversas tecnoloxías de enxeñaría de materiais.

03. Outras modificacións

Ademais da investigación tradicional sobre a modificación do recheo e a mestura de EVA, nos últimos anos tamén se produciron grandes avances na investigación do enxerto químico e a reticulación de EVA, o que sentou unha boa base para o desenvolvemento de máis variedades de produtos de EVA.

① O peróxido de benzoílo (BPO) úsase como axente reticulante para mellorar a taxa de recuperación da forma do material.

② O polímero EVA-g-PU obtívose mediante o método de enxerto por fusión, que ofrece unha mellor resistencia á tracción e alongamento á rotura que as materias primas. E a adición de prepolímeros de PU tamén pode mellorar eficazmente o rendemento de estabilidade térmica do EVA.