1. Introduzzjoni
EVA hija l-abbrevjazzjoni għal kopolimeru tal-etilene u l-aċetat tal-vinil, polimeru tal-polyolefin. Minħabba t-temperatura baxxa tat-tidwib tiegħu, il-fluwidità tajba, il-polarità u l-elementi mhux aloġeni, jista' jkun kompatibbli ma' varjetà ta' polimeri u trabijiet minerali, numru ta' proprjetajiet mekkaniċi u fiżiċi, proprjetajiet elettriċi u bilanċ tal-prestazzjoni tal-ipproċessar, u l-prezz mhux għoli, il-provvista tas-suq hija suffiċjenti, għalhekk jista' jintuża kemm bħala materjal ta' insulazzjoni tal-kejbil, kif ukoll bħala mili, materjal ta' kisi; jista' jsir f'materjal termoplastiku, u jista' jsir f'materjal termosetting cross-linking.
L-EVA għandha firxa wiesgħa ta' użi, b'ritardanti tal-fjammi, tista' ssir barriera għall-fjuwil aloġenu mingħajr aloġenu jew b'emissjonijiet baxxi ta' duħħan; agħżel EVA b'kontenut għoli ta' VA bħala materjal bażi jista' wkoll isir materjal reżistenti għaż-żejt; agħżel EVA b'indiċi ta' tidwib moderat, u żid 2 sa 3 darbiet il-mili tal-EVA. Ir-ritardanti tal-fjammi jistgħu jsiru materjal ta' barriera għall-ossiġnu (mili) aktar bilanċjat għall-prestazzjoni tal-proċess ta' estrużjoni u l-prezz.
F'dan id-dokument, mill-proprjetajiet strutturali tal-EVA, l-introduzzjoni tal-applikazzjoni tagħha fl-industrija tal-kejbil u l-prospetti ta' żvilupp.
2. Proprjetajiet strutturali
Meta tipproduċi sinteżi, il-bidla fil-proporzjon tal-grad ta' polimerizzazzjoni n/m tista' tipproduċi kontenut ta' VA minn 5 sa 90% ta' EVA; iż-żieda fil-grad totali ta' polimerizzazzjoni tista' tipproduċi piż molekulari minn għexieren ta' eluf għal mijiet ta' eluf ta' EVA; Kontenut ta' VA taħt l-40%, minħabba l-preżenza ta' kristallizzazzjoni parzjali, elastiċità fqira, magħruf komunement bħala plastik EVA; meta l-kontenut ta' VA jkun akbar minn 40%, elastomeru simili għall-gomma mingħajr kristallizzazzjoni, huwa magħruf komunement bħala gomma EVM.
1. 2 Proprjetajiet
Il-katina molekulari tal-EVA hija struttura saturata lineari, għalhekk għandha reżistenza tajba għas-sħana, għat-temp u għall-ożonu.
Il-katina prinċipali tal-molekula EVA ma fiha l-ebda bonds doppji, ċrieki tal-benżin, aċili, gruppi ta' amini u gruppi oħra li huma faċli biex jitpejpu meta jinħarqu, u l-ktajjen tal-ġenb lanqas ma fihom gruppi ta' metil, fenil, ċjano u gruppi oħra li huma faċli biex jitpejpu meta jinħarqu. Barra minn hekk, il-molekula nnifisha ma fiha l-ebda elementi aloġeni, għalhekk hija partikolarment adattata għal bażi ta' fjuwil reżistiv mingħajr aloġeni u b'livell baxx ta' duħħan.
Id-daqs kbir tal-grupp tal-aċetat tal-vinil (VA) fil-katina tal-ġenb tal-EVA u l-polarità medja tiegħu jfisser li kemm jinibixxi t-tendenza tas-sinsla tal-vinil li tikkristallizza kif ukoll jingħaqad sew mal-mili minerali, li joħloq il-kundizzjonijiet għal fjuwils ta' barriera ta' prestazzjoni għolja. Dan huwa partikolarment minnu għal reżistenti b'livell baxx ta' duħħan u ħielsa mill-aloġenu, peress li ritardanti tal-fjammi b'kontenut ta' volum ta' aktar minn 50% [eż. Al(OH)3, Mg(OH)2, eċċ.] iridu jiżdiedu biex jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-istandards tal-kejbil għar-ritardanza tal-fjammi. L-EVA b'kontenut ta' VA medju sa għoli jintuża bħala bażi biex jipproduċi fjuwils ritardanti tal-fjammi b'livell baxx ta' duħħan u ħielsa mill-aloġenu bi proprjetajiet eċċellenti.
Peress li l-grupp tal-aċetat tal-vinil (VA) tal-katina tal-ġenb tal-EVA huwa polari, iktar ma jkun għoli l-kontenut tal-VA, iktar ikun polari l-polimeru u aħjar tkun ir-reżistenza għaż-żejt. Ir-reżistenza għaż-żejt meħtieġa mill-industrija tal-kejbil tirreferi l-aktar għall-abbiltà li tiflaħ żjut minerali mhux polari jew dgħajfa polari. Skont il-prinċipju ta' kompatibilità simili, l-EVA b'kontenut għoli ta' VA jintuża bħala materjal bażi biex jipproduċi barriera għall-fjuwil mingħajr duħħan u aloġenu b'reżistenza tajba għaż-żejt.
Il-molekuli EVA fl-atomu H ta' alfa-olefin huma aktar attivi fil-prestazzjoni tagħhom, u fir-radikali tal-perossidu jew fir-radjazzjoni ta' elettroni ta' enerġija għolja, ir-reazzjoni ta' cross-linking ta' H hija faċli biex tittieħed, u ssir plastik jew gomma cross-linked, u jistgħu jsiru materjali speċjali ta' wajers u kejbils b'rekwiżiti ta' prestazzjoni eżiġenti.
Iż-żieda tal-grupp tal-aċetat tal-vinil tnaqqas b'mod sinifikanti t-temperatura tat-tidwib tal-EVA, u n-numru ta' ktajjen qosra tal-ġenb tal-VA jista' jżid il-fluss tal-EVA. Għalhekk, il-prestazzjoni tal-estrużjoni tagħha hija ħafna aħjar mill-istruttura molekulari ta' polietilene simili, u saret il-materjal bażi preferut għal materjali ta' lqugħ semikonduttivi u barrieri tal-fjuwil aloġeni u ħielsa mill-aloġeni.
2 Vantaġġi tal-prodott
2. 1 Prestazzjoni ta' spiża estremament għolja
Il-proprjetajiet fiżiċi u mekkaniċi tal-EVA, ir-reżistenza għas-sħana, ir-reżistenza għat-temp, ir-reżistenza għall-ożonu, il-proprjetajiet elettriċi huma tajbin ħafna. Agħżel il-grad xieraq, jista' jkun reżistenti għas-sħana, reżistenti għan-nar, iżda wkoll reżistenti għaż-żejt, u għas-solvent, materjal speċjali tal-kejbil.
Il-materjal termoplastiku EVA jintuża l-aktar b'kontenut VA ta' 15% sa 46%, b'indiċi ta' tidwib ta' 0.5 sa 4 gradi. L-EVA għandha ħafna manifatturi, ħafna marki, firxa wiesgħa ta' għażliet, prezzijiet moderati, provvista adegwata, l-utenti jeħtieġu biss li jiftħu t-taqsima tal-EVA tal-websajt, il-marka, il-prestazzjoni, il-prezz, il-post tal-kunsinna f'daqqa t'għajn, tista' tagħżel, konvenjenti ħafna.
L-EVA huwa polimeru tal-polyolefin, li jitqabbel mal-prestazzjoni tiegħu mal-irtubija u l-użu, u l-materjal tal-polietilene (PE) huwa simili għall-materjal tal-kejbil artab tal-polivinil klorur (PVC). Iżda b'aktar riċerka, issib li l-EVA u ż-żewġ tipi ta' materjali msemmija hawn fuq huma superjuri b'mod insostitwibbli.
2. 2 prestazzjoni eċċellenti tal-ipproċessar
L-EVA fl-applikazzjoni tal-kejbils hija minn ġewwa u minn barra l-materjal tal-ilqugħ tal-kejbils ta' vultaġġ medju u għoli fil-bidu, u aktar tard ġiet estiża għal barriera tal-fjuwil mingħajr aloġenu. Mill-perspettiva tal-ipproċessar, dawn iż-żewġ tipi ta' materjali huma meqjusa bħala "materjal mimli ħafna": materjal tal-ilqugħ minħabba l-ħtieġa li jiżdied numru kbir ta' karbonju iswed konduttiv u żżid il-viskożità tiegħu, u l-likwidità tonqos sew; fjuwil ritardanti tal-fjammi mingħajr aloġenu jeħtieġ li jiżdied numru kbir ta' ritardanti tal-fjammi mingħajr aloġenu, u l-viskożità tal-materjal mingħajr aloġenu tiżdied sew, u l-likwidità tonqos sew. Is-soluzzjoni hija li ssib polimeru li jista' jakkomoda dożi kbar ta' mili, iżda li għandu wkoll viskożità baxxa ta' tidwib u fluwidità tajba. Għal din ir-raġuni, l-EVA hija l-għażla preferuta.
Il-viskożità tat-tidwib tal-EVA bit-temperatura tal-ipproċessar tal-estrużjoni u r-rata ta' shear se żżid it-tnaqqis mgħaġġel, l-utent jeħtieġ biss li jaġġusta t-temperatura tal-estrużur u l-veloċità tal-kamin, jista' jikseb prestazzjoni eċċellenti tal-prodotti tal-wajer u l-kejbil. Numru kbir ta' applikazzjonijiet domestiċi u barranin juru li, għal materjal ħieles mill-aloġenu b'livell baxx ta' duħħan mimli ħafna, minħabba li l-viskożità hija kbira wisq, l-indiċi tat-tidwib huwa żgħir wisq, għalhekk l-użu biss ta' estrużjoni bil-kamin b'proporzjon ta' kompressjoni baxx (proporzjon ta' kompressjoni ta' inqas minn 1.3), sabiex tiġi żgurata kwalità tajba tal-estrużjoni. Materjali EVM ibbażati fuq il-gomma b'aġenti vulkanizzanti jistgħu jiġu estrużi kemm fuq estrużuri tal-gomma kif ukoll fuq estrużuri għal skopijiet ġenerali. Il-proċess sussegwenti ta' vulkanizzazzjoni (cross-linking) jista' jitwettaq jew permezz ta' cross-linking termokimiku (perossidu) jew permezz ta' cross-linking b'irradjazzjoni tal-aċċeleratur tal-elettroni.
2. 3 Faċli biex timmodifika u tadatta
Wajers u kejbils jinsabu kullimkien, mis-sema sal-art, mill-muntanji sal-baħar. Ir-rekwiżiti tal-utenti tal-wajer u l-kejbil huma wkoll varjati u strambi, filwaqt li l-istruttura tal-wajer u l-kejbil hija simili, id-differenzi fil-prestazzjoni tagħhom huma riflessi prinċipalment fl-insulazzjoni u l-materjali tal-kisi.
S'issa, kemm f'pajjiżna kif ukoll barra minn pajjiżna, il-PVC artab għadu jammonta għall-maġġoranza l-kbira tal-materjali polimeriċi użati fl-industrija tal-kejbil. Madankollu, bl-għarfien dejjem jikber tal-protezzjoni ambjentali u l-iżvilupp sostenibbli.
Il-materjali tal-PVC ġew ristretti ħafna, ix-xjentisti qed jagħmlu dak kollu possibbli biex isibu materjali alternattivi għall-PVC, li l-aktar waħda promettenti minnhom hija l-EVA.
L-EVA jista' jitħallat ma' varjetà ta' polimeri, iżda wkoll ma' varjetà ta' trab minerali u għajnuniet għall-ipproċessar kompatibbli, il-prodotti mħallta jistgħu jsiru plastik termoplastiku għal kejbils tal-plastik, iżda wkoll gomma cross-linked għal kejbils tal-gomma. Id-disinjaturi tal-formulazzjoni jistgħu jkunu bbażati fuq ir-rekwiżiti tal-utent (jew standard), bl-EVA bħala materjal bażi, biex il-prestazzjoni tal-materjal tissodisfa r-rekwiżiti.
3 Firxa ta' applikazzjoni tal-EVA
3. 1 Użat bħala materjal ta' lqugħ semikonduttiv għal kejbils tal-enerġija ta' vultaġġ għoli
Kif nafu lkoll, il-materjal ewlieni tal-materjal tal-ilqugħ huwa karbonju iswed konduttiv. Iż-żieda ta' ammont kbir ta' karbonju iswed fil-materjal bażi tal-plastik jew tal-gomma tiddeterjora serjament il-fluwidità tal-materjal tal-ilqugħ u l-livell ta' estrużjoni lixx. Biex jiġu evitati skariki parzjali fil-kejbils ta' vultaġġ għoli, l-ilqugħ ta' ġewwa u ta' barra għandu jkun irqiq, tleqq, brillanti u uniformi. Meta mqabbel ma' polimeri oħra, l-EVA jista' jagħmel dan aktar faċilment. Ir-raġuni għal dan hija li l-proċess ta' estrużjoni tal-EVA huwa partikolarment tajjeb, b'fluss tajjeb, u mhux suxxettibbli għall-fenomenu ta' ksur tat-tidwib. Il-materjal tal-ilqugħ huwa maqsum f'żewġ kategoriji: imgeżwer fil-konduttur ta' barra msejjaħ l-ilqugħ ta' ġewwa - bil-materjal tal-iskrin ta' ġewwa; imgeżwer fl-insulazzjoni ta' barra msejjaħ l-ilqugħ ta' barra - bil-materjal tal-iskrin ta' barra; il-materjal tal-iskrin ta' ġewwa huwa l-aktar termoplastiku. Il-materjal tal-iskrin ta' ġewwa huwa l-aktar termoplastiku u ħafna drabi jkun ibbażat fuq EVA b'kontenut ta' VA ta' 18% sa 28%; il-materjal tal-iskrin ta' barra huwa l-aktar inkroċjat u jista' jitqaxxar u ħafna drabi jkun ibbażat fuq EVA b'kontenut ta' VA ta' 40% sa 46%.
3. 2 Fjuwils termoplastiċi u ritardanti tal-fjammi b'rabtiet inkroċjati
Il-poliolefina termoplastika ritardanti tal-fjammi tintuża ħafna fl-industrija tal-kejbil, prinċipalment għar-rekwiżiti tal-aloġenu jew mingħajr aloġenu ta' kejbils marittimi, kejbils tal-enerġija u linji ta' kostruzzjoni ta' grad għoli. It-temperaturi ta' tħaddim fit-tul tagħhom ivarjaw minn 70 sa 90 °C.
Għal kejbils tal-enerġija ta' vultaġġ medju u għoli ta' 10 kV u aktar, li għandhom rekwiżiti ta' prestazzjoni elettrika għoljin ħafna, il-proprjetajiet ritardanti tal-fjammi huma prinċipalment imġarrba mill-kisi ta' barra. F'xi bini jew proġetti li huma esiġenti għall-ambjent, il-kejbils huma meħtieġa li jkollhom proprjetajiet ta' duħħan baxx, ħielsa mill-aloġenu, tossiċità baxxa jew duħħan baxx u aloġenu baxx, għalhekk il-poliolefini termoplastiċi ritardanti tal-fjammi huma soluzzjoni vijabbli.
Għal xi skopijiet speċjali, id-dijametru ta' barra mhuwiex kbir, ir-reżistenza għat-temperatura bejn il-kejbil speċjali hija ta' 105 ~ 150 ℃, u materjal tal-polyolefin ritardanti tal-fjammi aktar inkroċjat, u l-inkroċjar tiegħu jista' jintgħażel mill-manifattur tal-kejbil skont il-kundizzjonijiet tal-produzzjoni tiegħu stess, kemm bil-fwar tradizzjonali bi pressjoni għolja jew bil-banju tal-melħ f'temperatura għolja, kif ukoll b'irradjazzjoni f'temperatura tal-kamra bl-aċċeleratur tal-elettroni disponibbli b'mod inkroċjat. It-temperatura tax-xogħol fit-tul tiegħu hija maqsuma fi tliet fajls: 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃, u l-impjant tal-produzzjoni jista' jsir skont ir-rekwiżiti differenti tal-utenti jew l-istandards, barriera għall-fjuwil mingħajr aloġenu jew li fiha aloġenu.
Huwa magħruf sew li l-poljolefini huma polimeri polari mhux polari jew dgħajfa fil-polarità. Peress li huma simili għaż-żejt minerali fil-polarità, il-poljolefini huma l-aktar ikkunsidrati bħala inqas reżistenti għaż-żejt skont il-prinċipju ta' kompatibilità simili. Madankollu, ħafna standards tal-kejbil f'pajjiżhom u barra minn pajjiżhom jistipulaw ukoll li r-reżistenzi cross-linked iridu jkollhom ukoll reżistenza tajba għaż-żjut, solventi u anke għal taħlitiet taż-żejt, aċidi u alkali. Din hija sfida għar-riċerkaturi tal-materjali, issa, kemm fiċ-Ċina kif ukoll barra minn pajjiżhom, dawn il-materjali impenjattivi ġew żviluppati, u l-materjal bażi tagħhom huwa l-EVA.
3. 3 Materjal ta' barriera għall-ossiġnu
Kejbils b'ħafna qlub imdaħħlin f'wajers ikollhom ħafna vojt bejn il-qlub li jeħtieġ li jimtlew biex jiżguraw dehra tonda tal-kejbil, jekk il-mili ġewwa l-kisi ta' barra jkun magħmul minn barriera tal-fjuwil mingħajr aloġenu. Dan is-saff tal-mili jaġixxi bħala barriera kontra l-fjamma (ossiġnu) meta l-kejbil jinħaraq u għalhekk huwa magħruf bħala "barriera kontra l-ossiġnu" fl-industrija.
Ir-rekwiżiti bażiċi għal materjal ta' barriera għall-ossiġnu huma: proprjetajiet tajbin ta' estrużjoni, ritardanza tajba tal-fjammi mingħajr aloġenu (indiċi tal-ossiġnu ġeneralment ogħla minn 40) u spiża baxxa.
Din il-barriera tal-ossiġnu ilha tintuża b'mod estensiv fl-industrija tal-kejbil għal aktar minn għaxar snin u wasslet għal titjib sinifikanti fir-reżistenza għall-fjammi tal-kejbils. Il-barriera tal-ossiġnu tista' tintuża kemm għal kejbils ritardanti tal-fjammi mingħajr aloġenu kif ukoll għal kejbils ritardanti tal-fjammi mingħajr aloġenu (eż. PVC). Ammont kbir ta' prattika wriet li l-kejbils b'barriera tal-ossiġnu huma aktar probabbli li jgħaddu minn testijiet ta' ħruq vertikali wieħed u ħruq ta' mazz.
Mill-perspettiva tal-formulazzjoni tal-materjal, dan il-materjal ta' barriera għall-ossiġnu huwa fil-fatt "mili ultra-għoli", għaliex biex jintlaħaq l-ispiża baxxa, huwa meħtieġ li jintuża mili għoli, biex jinkiseb indiċi għoli ta' ossiġnu jrid jiżdied ukoll proporzjon għoli (darbtejn sa tliet darbiet) ta' Mg(OH)2 jew Al(OH)3, u biex tiġi estruża tajjeb irid jintgħażel l-EVA bħala l-materjal bażi.
3. 4 Materjal ta' kisi tal-PE modifikat
Il-materjali tal-kisi tal-polietilene huma suxxettibbli għal żewġ problemi: l-ewwelnett, huma suxxettibbli għall-ksur tat-tidwib (jiġifieri ġilda tal-klieb il-baħar) waqt l-estrużjoni; it-tieni nett, huma suxxettibbli għall-qsim tal-istress ambjentali. L-aktar soluzzjoni sempliċi hija li żżid ċertu proporzjon ta' EVA fil-formulazzjoni. Meta tintuża bħala EVA modifikata l-aktar bl-użu ta' kontenut baxx ta' VA tal-grad, l-indiċi tat-tidwib tagħha bejn 1 u 2 huwa xieraq.
4. Prospettivi ta' żvilupp
(1) L-EVA ilha tintuża ħafna fl-industrija tal-kejbil, u l-ammont annwali tagħha qed jikber gradwalment u b'mod kostanti. Speċjalment fl-aħħar għaxar snin, minħabba l-importanza tal-protezzjoni ambjentali, ir-reżistenza għall-fjuwil ibbażata fuq l-EVA żviluppat b'rata mgħaġġla, u parzjalment issostitwiet ix-xejra tal-materjali tal-kejbil ibbażati fuq il-PVC. Il-prestazzjoni eċċellenti tal-ispejjeż u l-proċess ta' estrużjoni jagħmluha diffiċli biex tissostitwixxi kwalunkwe materjal ieħor.
(2) Il-konsum annwali tar-reżina EVA fl-industrija tal-kejbil huwa qrib il-100,000 tunnellata. L-għażla tal-varjetajiet tar-reżina EVA se tkun aktar baxxa u l-kontenut tal-VA se jkun ogħla. Id-daqs tal-granulazzjoni tal-materjal tal-kejbil mhux kbir għall-intrapriżi, u kull sena l-eluf ta' tunnellati ta' reżina EVA jinfirxu 'l fuq u 'l isfel f'kull intrapriża, u għalhekk mhux se tiġbed l-attenzjoni tal-intrapriżi ġganti tal-industrija EVA. Pereżempju, l-akbar ammont ta' materjal bażi ritardanti tal-fjammi mingħajr aloġenu, l-għażla ewlenija ta' reżina EVA hija VA/MI = 28/2 ~ 3 (bħall-EVA 265# ta' DuPont fl-Istati Uniti). U s'issa m'hemm l-ebda manifatturi domestiċi li jipproduċu u jfornu din il-grad ta' speċifikazzjoni tal-EVA. Biex ma nsemmux il-kontenut tal-VA ogħla minn 28, u l-indiċi tat-tidwib inqas minn 3 huma l-produzzjoni u l-provvista ta' reżini EVA oħra.
(3) Kumpaniji barranin li jipproduċu EVA minħabba n-nuqqas ta' kompetituri domestiċi, u l-prezz ilu għoli għal żmien twil, u dan jrażżan serjament l-entużjażmu tal-produzzjoni domestika tal-impjanti tal-kejbil. Aktar minn 50% tal-kontenut VA tat-tip EVM tal-gomma, huma ddominati minn kumpaniji barranin, u l-prezz huwa simili għall-kontenut VA tal-marka darbtejn jew tliet darbiet. Prezzijiet għoljin bħal dawn, imbagħad, jaffettwaw ukoll l-ammont ta' dan it-tip ta' EVM tal-gomma, għalhekk l-industrija tal-kejbil titlob lill-manifatturi domestiċi tal-EVA biex itejbu r-rata tal-produzzjoni domestika tal-EVA. Aktar produzzjoni tal-industrija kienet tagħmel użu kbir mir-reżina EVA.
(4) Billi tiddependi fuq il-mewġa tal-protezzjoni ambjentali fl-era tal-globalizzazzjoni, l-EVA hija meqjusa mill-industrija tal-kejbil bħala l-aqwa materjal bażi għar-reżistenza għall-fjuwil li ma tagħmilx ħsara lill-ambjent. L-użu tal-EVA qed jikber b'rata ta' 15% fis-sena u l-prospetti huma promettenti ħafna. L-ammont u r-rata ta' tkabbir tal-materjali tal-ilqugħ u l-produzzjoni tal-kejbils tal-enerġija ta' vultaġġ medju u għoli u r-rata ta' tkabbir, madwar 8% sa 10% bejn; ir-reżistenzi tal-polyolefin qed jikbru b'rata mgħaġġla, f'dawn l-aħħar snin baqgħu bejn 15% u 20% bejn, u fil-5 sa 10 snin li ġejjin, jistgħu wkoll iżommu din ir-rata ta' tkabbir.
Ħin tal-posta: 31 ta' Lulju 2022