1。はじめに
EVAは、ポリオレフィンポリマーであるエチレンビニルアセテート共重合体の略語です。融解温度が低いため、流動性、極性、非ハロゲンの元素が低く、さまざまなポリマーや鉱物粉末、多くの機械的および物理的特性、電気特性、処理パフォーマンスバランスと互換性があり、価格は価格ではありません。高い、市場の供給は十分であるため、ケーブル断熱材としての両方として、フィラー、シーズ材料としても使用できます。熱可塑性材料にすることができ、熱硬化性架橋材料にすることができます。
EVA幅の幅広い用途は、難燃剤を使用して、低い煙のハロゲンを含まないまたはハロゲン燃料障壁にすることができます。ベース材料を油耐性材料にすることもできるので、EVAの高いVA含有量を選択します。中程度のEVAの溶融インデックスを選択し、EVA難燃剤の2〜3倍の充填を追加して、よりバランスの取れた酸素バリア(充填)材料の押出プロセスのパフォーマンスと価格を作成できます。
この論文では、EVAの構造的特性から、ケーブル業界での応用の導入と開発の見通しです。
2。構造特性
合成を生成する場合、ポリメリゼーション度N / mの比率を変更すると、EVAの5〜90%にVA含有量が生成される可能性があります。総重合度を増やすと、数万から数十万のEVAから分子量が生成される可能性があります。部分的な結晶化の存在、弾力性が低いため、一般的にEVAプラスチックとして知られているVA含有量は40%未満です。 VA含有量が40%を超える場合、結晶化のないゴムのようなエラストマーは、一般にEVMゴムとして知られています。
1。2プロパティ
EVAの分子鎖は線形飽和構造であるため、熱老化、天候、オゾン抵抗性が良好です。
EVA Molecule Main Chainには、燃焼時に喫煙が容易な二重結合、ベンゼンリング、アシル、アミン群、および他のグループには、サイドチェーンにはメチル、フェニル、シアノ、および他のグループの燃焼時に煙が容易に含まれていません。さらに、分子自体にはハロゲンの元素が含まれていないため、低スモークのハロゲンを含まない抵抗性燃料ベースに特に適しています。
EVA側鎖の酢酸ビニル(VA)基の大きいサイズとその中極性は、ビニルバックボーンの傾向を阻害することを意味します。これは、ミネラルフィラーとうまく結晶化し、カップルを結合し、高性能バリア燃料の条件を作成します。これは、低煙やハロゲンを含まない抵抗性に特に当てはまります。50%を超えるボリュームコンテンツを持つ火炎遅延剤[Al(OH)3、Mg(OH)2など]を追加する必要があるため、ケーブル標準の要件を満たす必要があります火炎遅延のため。中〜高VA含有量を備えたEVAは、優れた特性を持つ低煙とハロゲンを含まない難燃性燃料を生成するためのベースとして使用されます。
EVA側鎖ビニルアセテート基(VA)は極性であるため、VA含有量が高いほど、ポリマーが極性が高くなり、油抵抗性が高くなります。ケーブル産業に必要な油抵抗性は、主に非極性または弱い極ミネラルオイルに耐える能力を指します。同様の互換性の原則によれば、VA含有量が高いEVAは、低煙とハロゲンを含まない油耐性を備えたハロゲンを含まない燃料障壁を生成するための基本材料として使用されます。
アルファオレフィンH原子のパフォーマンスのEVA分子はより活性があり、過酸化物のラジカルまたは高エネルギー電子放射効果はH架橋反応を容易にし、架橋プラスチックまたはゴムになり、パフォーマンス要件を要求することができます特別なワイヤーとケーブル材料の。
酢酸ビニル基を添加すると、EVAの溶融温度が大幅に低下し、Vaショートサイドチェーンの数がEVAの流れを増加させる可能性があります。したがって、その押出性能は、同様のポリエチレンの分子構造よりもはるかに優れており、半導電性シールド材料とハロゲンおよびハロゲンを含まない燃料障壁に適した基本材料になります。
2つの製品の利点
2。1非常に高いコストパフォーマンス
EVAの物理的および機械的特性、耐熱性、気象抵抗、オゾン抵抗、電気特性は非常に優れています。適切なグレードを選択し、耐熱性、難燃性性能だけでなく、オイル、溶媒耐性特殊ケーブル材料も選択できます。
熱可塑性EVA材料は、主に15%から46%のVA含有量で使用され、溶融指数は0.5〜4グレードです。 EVAには、多くのメーカー、多くのブランド、幅広いオプション、適度な価格、適切な供給、ユーザーがウェブサイトのEVAセクションを開くだけで、ブランド、パフォーマンス、価格、配送場所を一目で開く必要があります。便利。
EVAは、パフォーマンス比較の柔らかさと使用によるポリオレフィンポリマーであり、ポリエチレン(PE)材料と柔らかいポリ塩化ビニル(PVC)ケーブル材料は類似しています。しかし、さらなる研究では、EVAと上記の2種類の材料がかけがえのない優位性と比較して見つかります。
2。2優れた処理パフォーマンス
ケーブルアプリケーションのEVAは、最初の内側と外側の媒体および高電圧ケーブルシールド材料からのものであり、後にハロゲンを含まない燃料障壁に拡張されました。処理の観点からのこれらの2種類の材料は、「高度に満たされた材料」と見なされています。多数の導電性カーボンブラックを追加し、その粘度を向上させる必要があるため、材料をシールドする材料をシールドすると、流動性は急激に低下しました。ハロゲンを含まない難燃料燃料は、多数のハロゲンを含まない難燃剤を追加する必要があります。また、ハロゲンを含まない材料の粘度も急激に増加し、流動性は急激に低下しました。解決策は、大量のフィラーを収容できるが、溶融粘度が低く、流動性が低いポリマーを見つけることです。このため、EVAが好ましい選択です。
EVAは押し出し処理温度とせん断速度で粘度を溶かし、急速な低下を増加させ、ユーザーは押出器の温度とねじ速度を調整するだけで、ワイヤー製品とケーブル製品の優れた性能を発揮できます。多数の国内および外国のアプリケーションは、粘度が大きすぎるため、高度に満たされた低煙のハロゲンを含まない材料の場合、溶融指数が小さすぎるため、低圧縮比の使用のみを使用していることを示しています1。3)引き離された品質を確保するための押出。硫化剤を含むゴムベースのEVM材料は、ゴム押出機と汎用押出器の両方に押し出ることができます。その後の加硫(架橋)プロセスは、熱化学(過酸化物)の架橋または電子加速器照射架橋によって実行できます。
2。3変更して適応しやすい
空から地面、山から海まで、ワイヤーとケーブルはどこにでもあります。ワイヤとケーブルの要件のユーザーもさまざまで奇妙ですが、ワイヤーとケーブルの構造は似ていますが、その性能の違いは主に断熱とシースカバーの材料に反映されています。
これまでのところ、自宅と海外の両方で、ソフトPVCは依然としてケーブル業界で使用されているポリマー材料の大部分を占めています。しかし、環境保護と持続可能な開発に対する認識が高まっています。
PVC材料は大幅に制限されており、科学者はPVCの代替材料を見つけるために可能な限りすべてを行っています。その中で最も有望なのはEVAです。
EVAは、さまざまなポリマーとブレンドできますが、さまざまな鉱物粉末と加工補助補助補助剤でも、ブレンド製品をプラスチックケーブル用の熱可塑性プラスチックにするだけでなく、ゴムケーブル用の架橋ラバーにも作ることができます。定式化設計者は、ユーザー(または標準)要件、EVAが基本材料としてのEVAに基づいて、要件を満たすために素材のパフォーマンスを行うことができます。
3 EVAアプリケーション範囲
3。1高電圧電力ケーブル用の半導電性シールド材料として使用
誰もが知っているように、シールド材料の主な材料は導電性カーボンブラックであり、プラスチックまたはゴム製ベース材料で多数のカーボンブラックを追加すると、シールド材料の流動性と押出レベルの滑らかさが深刻に劣化します。高電圧ケーブルの部分放電を防ぐために、内側と外側のシールドは薄く、光沢があり、明るく、均一でなければなりません。他のポリマーと比較して、EVAはこれをより簡単に行うことができます。この理由は、EVAの押出プロセスが特に良好で、良好な流れであり、破裂現象を溶かす傾向がないためです。シールド材料は2つのカテゴリに分かれています。内側のシールドと呼ばれる外側の導体に包まれています。外側のシールドと呼ばれる外の断熱材に包まれています。内側のスクリーン材料はほとんど熱可塑性です。内側のスクリーン材料はほとんど熱可塑性であり、多くの場合、VA含有量が18%から28%のEVAに基づいています。外側のスクリーン材料は、ほとんどが架橋で剥離可能であり、多くの場合、VA含有量が40%から46%のEVAに基づいています。
3。2熱可塑性および架橋炎遅延燃料
熱可塑性炎遅滞ポリオレフィンは、主に海洋ケーブル、電源ケーブル、高品質の建設ラインのハロゲンまたはハロゲンのない要件に広くケーブル業界で使用されています。それらの長期動作温度は70〜90°Cの範囲です。
電気性能の要件が非常に高い10 kV以上の中および高電圧電力ケーブルの場合、炎の遅延特性は主に外側の鞘によって負担されます。いくつかの環境に厳しい建物やプロジェクトでは、ケーブルは煙が少ない、ハロゲンを含まない、毒性が低いか、煙が少なく、ハロゲンの特性が低いため、熱可塑性炎遅延ポリオレフィンは実行可能な溶液です。
いくつかの特別な目的で、外径は大きくなく、特別なケーブルの間の105〜150の温度抵抗、より架橋型燃性ポリオレフィン材料の間で、その架橋は、独自の生産条件に応じてケーブルメーカーが選択できます、従来の高圧蒸気または高温塩浴の両方であるだけでなく、利用可能な電子加速器室温照射架橋方法もあります。その長期作業温度は、105℃、125℃、150℃3つのファイルに分割されます。ユーザーまたは標準のさまざまな要件、ハロゲンを含まないまたはハロゲンを含む燃料障壁に従って生産プラントを作成できます。
ポリオレフィンが非極性または弱い極性極ポリマーであることはよく知られています。極性のミネラルオイルに似ているため、ポリオレフィンは、同様の互換性の原則に従って、ほとんどがオイルに対する耐性が低いと考えられています。ただし、海外の自宅の多くのケーブル基準は、架橋抵抗性がオイル、溶媒、さらにはオイルのスラリー、酸、アルカリにも良好な耐性を持たなければならないと規定しています。これは、中国であろうと海外であろうと、これらの要求の厳しい資料が開発されており、その基本材料がEVAであるかどうかにかかわらず、物質研究者にとって課題です。
3。3酸素バリア材料
ストランドマルチコアケーブルには、外側シース内の詰め物がハロゲンを含まない燃料障壁で作られている場合、丸いケーブルの外観を確保するために充填する必要があるコア間に多くのボイドがあります。この充填層は、ケーブルが燃えているときに炎の障壁(酸素)として機能し、したがって業界で「酸素バリア」として知られています。
酸素バリア材料の基本的な要件は、良好な押出特性、良好なハロゲンを含まない難燃性(通常40を超える酸素指数)および低コストです。
この酸素バリアは、10年以上にわたってケーブル業界で広範囲に使用されており、ケーブルの火炎遅延の大幅な改善につながりました。酸素バリアは、ハロゲンを含まない難燃性ケーブルとハロゲンを含まない炎まで及ぶケーブル(PVCなど)に使用できます。大量の慣行により、酸素バリアを備えたケーブルは、単一の垂直燃焼およびバンドル燃焼テストに合格する可能性が高いことが示されています。
材料製剤の観点から見ると、この酸素バリア材料は実際には「超高充填剤」です。低コストを満たすためには、高酸素指数を達成するには、高いフィラーを使用する必要があるため、高い割合を追加する必要があります。 (2〜3回)mg(OH)2またはAl(OH)3の(OH)3、およびGoodを押し出し、EVAを基本材料として選択する必要があります。
3。4修正されたPEシース材料
ポリエチレンの硬化材料は2つの問題になりやすいです。まず、押し出し中に破損(すなわちサメ皮)を溶かす傾向があります。第二に、彼らは環境ストレスの割れが起こりやすいです。最も簡単な解決策は、製剤に特定の割合のEVAを追加することです。主にグレードの低いVA含有量を使用して修正されたEVAとして使用され、1〜2の間の溶融指数が適切です。
4。開発の見通し
(1)EVAはケーブル業界で広く使用されており、緩やかで着実に成長する年間額です。特に過去10年間で、環境保護の重要性により、EVAベースの燃料耐性は急速な発展であり、PVCベースのケーブル材料の傾向に部分的に置き換えられました。その優れたコストパフォーマンスと押出プロセスの優れたパフォーマンスは、他の材料を交換するのが困難です。
(2)ケーブル業界の年間消費EVA樹脂の年間消費100,000トンに近いEVA樹脂品種の選択、低から高へのVA含有量が使用されます。数千トンのEVA樹脂の上下でのみ、したがって、EVA業界の巨大な企業の注目ではありません。たとえば、ハロゲンを含まない最大の炎症性基本材料、EVA樹脂のVA / MI = 28 / 2〜3の主な選択(米国デュポンのEVA 265#など)。 EVAのこの仕様グレードは、これまでのところ、生産および供給する国内メーカーはありません。 28を超えるVA含有量は言うまでもありません。他のEVA樹脂の生産と供給の3つ未満を溶かします。
(3)国内の競合他社がなく、価格は長い間高く、国内のケーブルプラント生産の熱意を真剣に抑制しているため、EVAを生産している外国企業。ゴム型EVMのVA含有量の50%以上が外国企業であり、価格はブランドのVAコンテンツに2〜3回似ています。このような高価格は、このゴム型EVMの量にも影響を与えるため、ケーブル業界はEVAの国内生産率を改善するために国内のEVAメーカーを求めています。業界のより多くの生産は、EVA樹脂を多く使用しています。
(4)グローバリゼーションの時代の環境保護の波に依存しているEVAは、ケーブル業界によって環境に優しい耐火性のための最良の基盤材であると考えられています。 EVAの使用は年間15%の割合で成長しており、見通しは非常に有望です。シールド材料の量と成長率、および中電圧および高電圧ケーブルの生産と成長率、間に約8%から10%。ポリオレフィン抵抗性は急速に成長しており、近年、間に15%から20%のままであり、今後5〜10年で予見可能な成長率を維持する可能性があります。
投稿時間:7月31日 - 2022年