Tutorial di modifica di EVA

Il copolimero di etilene-acetato di vinile, abbreviato in EVA, è una plastica composta da monomeri vinilici cristallini non polari e monomeri di acetato di vinile (VA) non cristallini. La flessibilità, la tenacità, la resistenza alle cricche da stress, la trasparenza e la compatibilità con i riempitivi dell'EVA sono migliori del polietilene (PE). L'EVA può essere trasformato in vari prodotti attraverso processi di stampaggio come l'estrusione.

Grazie alla tecnologia di modifica della miscela, le prestazioni dell'EVA possono essere migliorate in modo efficace e la portata e l'adattabilità delle sue applicazioni possono essere ampliate. Per consentire a tutti di comprendere la miscelazione e la modifica dell'EVA, Xiaobian ha raccolto materiali pertinenti che tutti possono leggere.

Fattori che influenzano le prestazioni dell'EVA.

01. Effetto del contenuto VA sulle prestazioni EVA

L'impatto del contenuto VA sulle prestazioni dell'EVA si riflette principalmente in due aspetti.

① I gruppi laterali Va distruggono la regione cristallina formata dal segmento della catena di polietilene, con l'aumento del contenuto di VA, la cristallinità dell'EVA diminuisce gradualmente, quando il contenuto di VA continua ad aumentare fino al 40% - 50%, il copolimero EVA diventa una struttura completamente casuale;

② Poiché VA è un gruppo polare, con l'aumento del contenuto di VA, la polarità dell'EVA diventa maggiore, così che molte delle sue proprietà sono cambiate, come la resistenza alla trazione, la resistenza alla deformazione termica, la resistenza alla corrosione chimica e altre proprietà sono diminuite, mentre il coefficiente di attrito della permeabilità, la resistenza alle crepe da stress ambientale e altre proprietà sono migliorate.

02. Effetto della distribuzione del peso molecolare sulle prestazioni dell'EVA

Con un'ampia distribuzione del peso molecolare, le catene lunghe si aggrovigliano più facilmente tra loro rispetto alle catene corte, e le molecole a catena lunga possono assorbire la maggior parte dell'energia di deformazione e mostrare una risposta elastica più elevata. Pertanto, l'EVA con un'ampia distribuzione del peso molecolare presenta un'elevata viscosità quando sottoposto a una minore azione di taglio, il che lo rende meno fluido, ma più scorrevole. Nella lavorazione e nella produzione effettiva, questa relazione viscosità/taglio dovuta alle diverse distribuzioni del peso molecolare avrà un certo impatto sulla selezione delle materie prime per l'EVA.

Inoltre, quando il peso molecolare dell'EVA aumenta, migliorano la resistenza alla saldatura termica, la viscosità della fusione, la flessione, la rigidità, la resistenza alla frattura da stress e così via dell'EVA.

03. Effetti del grado di ramificazione delle catene molecolari sulle prestazioni dell'EVA

Rispetto alle molecole di EVA e PE, l'EVA interrompe lo stato di cristallizzazione originale a causa dell'introduzione di brevi ramificazioni composte da gruppi polari nelle catene ramificate delle molecole, per cui l'EVA tende a "avere un effetto plastificante", aumentando la distanza tra le catene molecolari del polimero, riducendo così la cristallinità del polimero, rendendo l'EVA più morbido ed elastico del PE; l'ingombro sterico spaziale della formazione del gruppo CH3COO sulla catena molecolare dell'EVA rende la cristallinità e la temperatura di glassatura diverse da quelle del polietilene a bassa densità (LDPE). Anche la stabilità termica, l'invecchiamento e altre proprietà fisiche e meccaniche dell'EVA sono influenzate.

Metodo di modifica dell'EVA

01. Riempimento modificato

Il riempimento è un metodo di modificazione polimerica semplice ed efficace, che non solo mantiene i vantaggi del polimero stesso, ma sfrutta anche l'effetto compounding per migliorarne i difetti, con l'obiettivo di migliorare le prestazioni complessive del polimero. Attualmente, la modifica del riempimento dell'EVA si sta orientando verso la nanofunzionalizzazione e la tecnologia di modifica della superficie del riempitivo.

① Il riempimento dell'EVA con rocce idrosolubili (LDH) può migliorare la resistenza alla flessione dell'EVA.

②Il riempimento dell'EVA con idrossido di magnesio (Mg(OH)2) può migliorare la stabilità termica dell'EVA, la resistenza alla trazione e la fluidità di lavorazione.

3 La modifica dell'adesivo hot melt EVA con particelle di ossido ferrico (Fe3O4) può migliorare l'adesione dell'adesivo hot melt e migliorarne la fluidità di fusione entro un certo intervallo.

④ NANO-SiO2 con una frazione di riempimento volumetrica del 4% può massimizzare la resistenza alla trazione dei materiali compositi EVA/SiO2.

I tipi di riempitivi applicati alla modifica dei riempitivi EVA sono in continuo aumento, ma permangono ancora molti problemi nella modifica dei riempitivi, come ad esempio come migliorare la dispersione dei riempitivi nella matrice EVA, ecc. La risoluzione di questi problemi contribuisce a migliorare ulteriormente le prestazioni dell'EVA.

02. Modifica della miscelazione

La miscelazione e la modifica dell'EVA possono ottimizzare la combinazione delle proprietà di diversi polimeri, in modo che l'EVA possa ottenere nuove proprietà e migliorare le prestazioni di un determinato aspetto. La miscelazione dell'EVA con altri polimeri con buona compatibilità è un aspetto importante della ricerca sulla modifica dell'EVA negli ultimi anni.

① Aggiungendo il 15% di EVA-g-MAH al sistema di miscela EVA/poliestere copolimero ignifugo senza alogeni (P-PET), è possibile migliorarne la compatibilità, il flusso di processo e la resistenza alla fiamma.

② Nel sistema di miscelazione EVA/polietilene ad alta densità (HDPE), quando il contenuto di HDPE è del 15%, le proprietà meccaniche delle fibre filate e miscelate sono le migliori.

3 Nel sistema di miscela EVA/NBR, la temperatura di decomposizione termica più elevata può essere ottenuta aggiungendo diisobenzotruro ossidato (DCP).

Con lo sviluppo della terza generazione di tecnologia delle leghe polimeriche, come la tecnologia delle reti polimeriche interpenetrate, la tecnologia di vulcanizzazione dinamica,tecnologia di estrusione a reazione, tecnologia dei compositi molecolari, ecc., saranno sviluppati materiali di miscelazione EVA più numerosi e con prestazioni migliori per soddisfare i requisiti di varie tecnologie ingegneristiche per i materiali.

03. Altre modifiche

Oltre alla tradizionale ricerca sulla modifica del riempimento e della miscelazione dell'EVA, negli ultimi anni si sono registrati grandi progressi anche nella ricerca sull'innesto chimico e sulla reticolazione dell'EVA, che hanno gettato solide basi per lo sviluppo di più varietà di prodotti EVA.

① Il perossido di benzoile (BPO) viene utilizzato come agente reticolante per migliorare il tasso di recupero della forma del materiale.

2. Il polimero EVA-g-PU è stato ottenuto mediante il metodo di innesto per fusione, che ha consentito di ottenere una migliore resistenza alla trazione e un allungamento a rottura rispetto alle materie prime. L'aggiunta di prepolimeri PU può inoltre migliorare efficacemente le prestazioni di stabilità termica dell'EVA.