1. Aféierung
EVA ass d'Ofkierzung fir Ethylenvinylacetat-Copolymer, e Polyolefin-Polymer. Wéinst senger niddreger Schmelztemperatur, gudder Flëssegkeet, Polaritéit an Net-Halogenelementer, a wéinst senger kompatibeler Fäegkeet mat enger Villfalt vu Polymeren a Mineralpulver, enger Rei vu mechaneschen a physikaleschen Eegeschaften, elektreschen Eegeschaften a Veraarbechtungsleistung, an dem niddrege Präis ass d'Maartangebot ausreechend, sou datt et souwuel als Kabelisolatiounsmaterial wéi och als Fëllmaterial a Mantelmaterial benotzt ka ginn; et kann an thermoplastescht Material veraarbecht ginn, an an thermohärtend Vernetzungsmaterial veraarbecht ginn.
EVA huet eng breet Palette vun Uwendungen a kann mat Flammhemmendmëttel zu enger halogenfräier oder halogenfreier Brennstoffbarriär mat nidderegem Rauchgehalt veraarbecht ginn; wann een EVA mat engem héije VA-Gehalt als Basismaterial wielt, kann dat och zu engem uelegbeständege Material veraarbecht ginn; wann een e mëttelméissege Schmelzindex vun EVA wielt, kann dat 2 bis 3 Mol sou vill Fëllung wéi d'Flammhemmendmëttel vun EVA bäigefüügt ginn, fir d'Performance an de Präis vum Extrusiounsprozess méi equilibréiert ze maachen, wat zu enger méi ausgeglachener Sauerstoffbarriär (Fëllung) féiert.
An dësem Pabeier ginn d'strukturell Eegeschafte vun EVA, d'Aféierung vu senger Uwendung an der Kabelindustrie an d'Entwécklungsperspektiven ënnersicht.
2. Strukturell Eegeschaften
Bei der Syntheseproduktioun kann d'Ännerung vum Verhältnis vum Polymerisatiounsgrad n/m e VA-Gehalt vun 5 bis 90% vun EVA produzéieren; eng Erhéijung vum gesamte Polymerisatiounsgrad kann e Molekulargewiicht vun Zéngdausende bis Honnertdausende vun EVA produzéieren; en VA-Gehalt ënner 40%, wéinst der Präsenz vun deelweiser Kristallisatioun, schlechter Elastizitéit, ass allgemeng als EVA-Plastik bekannt; wann den VA-Gehalt méi wéi 40% ass, ass en gummiähnlechen Elastomer ouni Kristallisatioun, allgemeng als EVM-Gummi bekannt.
1. 2 Eegeschaften
Déi molekular Kette vun EVA ass eng linear gesättigte Struktur, sou datt se eng gutt Hëtztalterung, Wieder- an Ozonresistenz huet.
D'Haaptkette vum EVA-Molekül enthält keng Duebelbindungen, Benzolréng, Acyl-, Amingruppen an aner Gruppen, déi beim Verbrenne liicht fëmmen, an d'Säiteketten enthalen och keng Methyl-, Phenyl-, Cyano- an aner Gruppen, déi beim Verbrenne liicht fëmmen. Zousätzlech enthält d'Molekül selwer keng Halogenelementer, dofir ass et besonnesch gëeegent fir eng halogenfräi resistiv Brennstoffbasis mat geréngem Fëmmen.
Déi grouss Gréisst vun der Vinylacetat (VA)-Grupp an der EVA-Säitekette a seng mëttel Polaritéit bedeiten, datt se souwuel d'Tendenz vum Vinyl-Réckgrat ze kristalliséieren hemmt wéi och gutt mat mineralesche Fëllstoffer koppelt, wat d'Konditioune fir héich performant Barrièrebrennstoffer schaaft. Dëst ass besonnesch wouer fir Resistmaterialien mat nidderegem rauchgehalt a halogenfräi Materialien, well Flammhemmend Mëttel mat méi wéi 50% Volumengehalt [z.B. Al(OH)3, Mg(OH)2, etc.] mussen derbäigesat ginn, fir d'Ufuerderunge vun de Kabelnormen fir Flammhemmendheet ze erfëllen. EVA mat engem mëttleren bis héije VA-Gehalt gëtt als Basis benotzt fir rauchgehalteg a halogenfräi Flammhemmend Brennstoffer mat exzellenten Eegeschaften ze produzéieren.
Well d'Vinylacetatgrupp (VA) vun der EVA-Säitekette polar ass, ass de Polymer, wat méi héich den VA-Gehalt ass, wat méi polar an d'Uelegbeständegkeet besser. D'Uelegbeständegkeet, déi vun der Kabelindustrie verlaangt gëtt, bezitt sech haaptsächlech op d'Fäegkeet, netpolare oder schwaach polare Mineralueleg ze widderstoen. Nom Prinzip vun der ähnlecher Kompatibilitéit gëtt EVA mat engem héije VA-Gehalt als Basismaterial benotzt, fir eng Brennstoffbarriär mat wéineg Rauch a mat halogenen Aspekter a gudder Uelegbeständegkeet ze produzéieren.
D'EVA-Moleküle am Alpha-Olefin H-Atom si méi aktiv. D'EVA-Vernetzungsreaktioun kann duerch Peroxidradikaler oder héichenergetesche Elektronestralung einfach duerchgefouert ginn, wouduerch vernetzt Plastik oder Gummi entsteet a sou héich Leeschtungsufuerderunge fir speziell Drot- a Kabelmaterialien hiergestallt kënne ginn.
D'Zousätzlech vun der Vinylacetatgrupp féiert dozou, datt d'Schmëlztemperatur vun EVA däitlech erofgeet, an d'Zuel vun de kuerze Säiteketten vun der VA kann de Floss vun EVA erhéijen. Dofir ass seng Extrusiounsleistung vill besser wéi déi molekular Struktur vun ähnlechem Polyethylen, a gëtt doduerch dat bevorzugt Basismaterial fir hallefleitend Abschirmungsmaterialien a fir halogen- a halogenfräi Brennstoffbarrièren.
2 Produktvirdeeler
2. 1 Extrem héich Käschteleistung
D'physikalesch a mechanesch Eegeschafte vun EVA, Hëtzebeständegkeet, Wiederbeständegkeet, Ozonbeständegkeet an elektresch Eegeschafte si ganz gutt. Wielt déi entspriechend Qualitéit fir Hëtztbeständegkeet, Flammhemmend Leeschtung, awer och Ueleg- a Léisungsmëttelbeständeg speziell Kabelmaterialien.
Thermoplastescht EVA-Material gëtt meeschtens mat engem VA-Gehalt vun 15% bis 46% benotzt, mat engem Schmelzindex vun 0,5 bis 4 Qualitéiten. EVA huet vill Hiersteller, vill Marken, eng breet Palette vun Optiounen, moderat Präisser, adäquat Versuergung, Benotzer brauchen nëmmen d'EVA-Sektioun vun der Websäit opzemaachen, d'Mark, d'Leeschtung, de Präis, d'Liwwerplaz op ee Bléck, Dir kënnt wielen, ganz praktesch.
EVA ass e Polyolefinpolymer, deen duerch seng Weichheet an d'Benotzungsfäegkeet vergläichbar ass, an de Polyethylen (PE) Material a mëllt Polyvinylchlorid (PVC) Kabelmaterial sinn ähnlech. Awer bei weiderer Fuerschung fannt Dir, datt EVA an déi zwou uewe genannten Zorte vu Materialien eng onverzichtbar Iwwerleeënheet hunn.
2. 2 exzellent Veraarbechtungsleistung
EVA an der Kabelapplikatioun staamt vum Abschirmungsmaterial fir Mëttel- a Héichspannungskabel, ufanks bannen an baussen, a spéider op halogenfräi Brennstoffbarriären ausgebreet. Dës zwou Zorte vu Material ginn aus der Veraarbechtungssiicht als "héich gefëllt Material" ugesinn: Abschirmungsmaterial, well eng grouss Quantitéit u leitfäegem Kuelestoff dobäigesat muss ginn, fir seng Viskositéit ze erhéijen, wouduerch d'Liquiditéit staark erofgeet; halogenfräi flammhemmend Brennstoffer mussen eng grouss Quantitéit un halogenfräie Flammhemmendmëttel dobäigesat ginn, well d'Viskositéit vun halogenfräie Materialien staark eropgeet, wouduerch d'Liquiditéit staark erofgeet. D'Léisung ass e Polymer ze fannen, deen grouss Dosen Fëllstoff ophuele kann, awer och eng niddreg Schmelzviskositéit an eng gutt Flëssegkeet huet. Aus dësem Grond ass EVA déi bevorzugt Wiel.
D'Schmëlzviskositéit vun EVA mat der Extrusiounsveraarbechtungstemperatur an der Schergeschwindegkeet wäert rapid ofhuelen. De Benotzer muss nëmmen d'Extrudertemperatur an d'Schraufgeschwindegkeet upassen, fir eng exzellent Leeschtung vun Drot- a Kabelprodukter z'erreechen. Eng grouss Zuel vun Uwendungen an den In- an Ausland weist, datt fir halogenfräi Materialien mat héijer Fëllung a geréngem Damp, well d'Viskositéit ze grouss an de Schmelzindex ze kleng ass, nëmmen eng Schraufextrusioun mat engem niddrege Kompressiounsverhältnis (Kompressiounsverhältnis manner wéi 1,3) benotzt ka ginn, fir eng gutt Extrusiounsqualitéit ze garantéieren. EVM-Materialien op Gummibasis mat Vulkaniséierungsmëttel kënnen souwuel op Gummi-Extrudere wéi och op Universalextrudere extrudéiert ginn. De spéideren Vulkaniséierungs- (Vernetzungs-) Prozess kann entweder duerch thermochemesch (Peroxid-)Vernetzung oder duerch Elektronenbeschleuniger-Bestrahlungsvernetzung duerchgefouert ginn.
2. 3 Einfach ze modifizéieren an unzepassen
Drot a Kabel sinn iwwerall, vum Himmel bis zum Buedem, vun de Bierger bis zum Mier. D'Ufuerderunge vun de Benotzer u Drot a Kabel si variéiert a komesch, obwuel d'Struktur vun Drot a Kabel ähnlech ass, spigelen sech hir Leeschtungsënnerscheeder haaptsächlech an den Isolatiouns- a Mantelmaterialien erëm.
Bis elo mécht mëllt PVC, souwuel doheem wéi och am Ausland, nach ëmmer de gréissten Deel vun de Polymermaterialien aus, déi an der Kabelindustrie benotzt ginn. Mat dem wuessende Bewosstsinn fir Ëmweltschutz a nohalteg Entwécklung ass dat awer de Fall.
PVC-Materialien goufen staark ageschränkt, Wëssenschaftler maachen alles fir alternativ Materialien zu PVC ze fannen, vun deenen EVA dat villverspriechendst ass.
EVA kann mat enger Villfalt vu Polymeren gemëscht ginn, awer och mat enger Villfalt vu Mineralpulver a kompatibel Veraarbechtungsmëttel. Déi gemëschte Produkter kënnen zu thermoplastesche Plastik fir Plastikkabelen, awer och zu vernetzte Gummi fir Gummikabelen hiergestallt ginn. D'Formuléierungsdesigner kënnen op Basis vun de Benotzer- (oder Standard-) Ufuerderungen, EVA als Basismaterial benotzen, fir d'Leeschtung vum Material den Ufuerderungen ze erfëllen.
3 EVA Uwendungsberäich
3. 1 Benotzt als hallefleitend Abschirmungsmaterial fir Héichspannungskabelen
Wéi mir all wëssen, ass dat Haaptmaterial vum Abschirmungsmaterial leetfäeg Kuelestoffschwaarz. Wann een am Basismaterial vu Plastik oder Gummi eng grouss Quantitéit u Kuelestoff bäigëtt, gëtt d'Flëssegkeet vum Abschirmungsmaterial an d'Glattheet vum Extrusiounsniveau eescht verschlechtert. Fir partiell Entladungen an Héichspannungskabelen ze vermeiden, mussen déi bannenzeg an baussenzeg Abschirmungen dënn, glänzend, hell an gläichméisseg sinn. Am Verglach mat anere Polymeren kann EVA dat méi einfach maachen. De Grond dofir ass, datt den Extrusiounsprozess vun EVA besonnesch gutt ass, e gudde Floss huet an net ufälleg fir Schmelzbroch ass. Dat Abschirmungsmaterial gëtt an zwou Kategorien opgedeelt: baussenzeg an de Leeder agewéckelt, dat als bannenzeg Abschirm bezeechent gëtt - mam bannenzege Abschirmmaterial; baussenzeg an d'Isolatioun agewéckelt, dat als baussenzeg Abschirm bezeechent gëtt - mam baussenzege Abschirmmaterial; dat bannenzegt Abschirmmaterial ass meeschtens thermoplastesch. Dat bannenzegt Abschirmmaterial ass meeschtens thermoplastesch a baséiert dacks op EVA mat engem VA-Gehalt vun 18% bis 28%; dat baussenzegt Abschirmmaterial ass meeschtens vernetzt a schielbar a baséiert dacks op EVA mat engem VA-Gehalt vun 40% bis 46%.
3. 2 Thermoplastesch a vernetzte flammhemmend Brennstoffer
Thermoplastescht flammhemmend Polyolefin gëtt wäit verbreet an der Kabelindustrie benotzt, haaptsächlech fir halogen- oder halogenfräi Ufuerderungen a Marinekabelen, Stroumkabelen a qualitativ héichwäertege Konstruktiounsleitungen. Hir laangfristeg Betribstemperature leien tëscht 70 an 90 °C.
Fir Mëttel- a Héichspannungskabele vun 10 kV a méi, déi ganz héich Ufuerderunge fir d'elektresch Leeschtung hunn, ginn d'flammhemmend Eegeschafte haaptsächlech vun der baussenzeger Mantel gedroen. A verschiddenen ëmweltbedürfnissenden Gebaier oder Projeten mussen d'Kabelen Eegeschafte mat nidderegem Rauchgehalt, halogenfräi, niddreger Toxizitéit oder niddregem Rauchgehalt an niddregem Halogengehalt hunn, dofir sinn thermoplastesch flammhemmend Polyolefinen eng machbar Léisung.
Fir verschidden speziell Zwecker ass den äusseren Duerchmiesser net grouss, d'Temperaturbeständegkeet vun 105 ~ 150 ℃ tëscht dem spezielle Kabel ass méi vernetzt flammhemmend Polyolefinmaterial, seng Vernetzung kann vum Kabelhersteller no senge eegene Produktiounsbedingungen ausgewielt ginn, souwuel den traditionellen Héichdrockdampf wéi och den Héichtemperatur-Salzbad, awer och d'Vernetzung vun Elektronenbeschleuniger bei Raumtemperatur. Seng laangfristeg Betribstemperatur ass an dräi Kategorien opgedeelt: 105 ℃, 125 ℃, 150 ℃. D'Produktiounsanlag kann no de verschiddenen Ufuerderunge vum Benotzer oder Standarden hiergestallt ginn, fir halogenfräi oder halogenhalteg Brennstoffbarriär ze sinn.
Et ass bekannt, datt Polyolefiner netpolar oder schwaach polar polar Polymere sinn. Well se a punkto Polaritéit dem Mineralueleg ähnlech sinn, ginn Polyolefiner meeschtens als manner resistent géint Ueleg ugesinn, laut dem Prinzip vun der ähnlecher Kompatibilitéit. Vill Kabelnormen am In- an Ausland bestëmmen awer och, datt vernetzt Widderstänn och eng gutt Resistenz géint Ueleger, Léisungsmëttel a souguer géint Uelegschlamm, Säuren an Alkalien hunn mussen. Dëst ass eng Erausfuerderung fir Materialfuerscher, well elo, egal ob a China oder am Ausland, dës usprochsvoll Materialien entwéckelt goufen, an d'Basismaterial ass EVA.
3. 3 Sauerstoffbarrièrematerial
Méifachleitend Kabelen hunn vill Lächer tëscht de Kären, déi gefëllt musse ginn, fir e gerundeten Ausgesinn vum Kabel ze garantéieren, wa sech d'Fëllung an der äusserer Mantel aus halogenfräier Brennstoffbarriär besteet. Dës Fëllschicht wierkt als Flammbarriär (Sauerstoff) wann de Kabel verbrennt a gëtt dofir an der Industrie als "Sauerstoffbarriär" bezeechent.
Déi grondleeënd Ufuerderunge fir e Sauerstoffbarriärmaterial sinn: gutt Extrusiounseigenschaften, gutt halogenfräi Flammhemmendkeet (Sauerstoffindex normalerweis iwwer 40) a niddreg Käschten.
Dës Sauerstoffbarriär gëtt zënter méi wéi engem Jorzéngt extensiv an der Kabelindustrie benotzt a féiert zu bedeitende Verbesserunge vun der Flammhemmendkeet vu Kabelen. D'Sauerstoffbarriär kann souwuel fir halogenfräi, flammhemmend Kabelen ewéi och fir halogenfräi, flammhemmend Kabelen (z.B. PVC) benotzt ginn. Vill Praxis huet gewisen, datt Kabelen mat enger Sauerstoffbarriär méi wahrscheinlech den Tester fir eenzel vertikal Verbrennungen an d'Bündelverbrennungen bestanen.
Aus der Siicht vun der Materialformuléierung ass dëst Sauerstoffbarriärmaterial eigentlech en "ultra-héicht Fëllstoff", well fir déi niddreg Käschten z'erreechen, ass et néideg e Fëllstoff mat héijem Gehalt ze benotzen. Fir en héije Sauerstoffindex z'erreechen, muss och en héije Prozentsaz (2 bis 3 Mol) Mg(OH)2 oder Al(OH)3 derbäigesat ginn, an fir gutt ze extrudéieren, muss EVA als Basismaterial gewielt ginn.
3. 4 Modifizéiert PE-Mantelmaterial
Polyethylen-Mantelmaterialien hunn zwou Problemer: éischtens si se ufälleg fir Schmelzbroch (dh Haihaut) während der Extrusioun; zweetens si se ufälleg fir Ëmweltstressrëss. Déi einfachst Léisung ass et, e gewëssen Undeel vun EVA an d'Formuléierung bäizefügen. Wann et als modifizéiert EVA benotzt gëtt, meeschtens mat engem niddregen VA-Gehalt vun der Qualitéit, ass säi Schmelzindex tëscht 1 an 2 ubruecht.
4. Entwécklungsperspektiven
(1) EVA gëtt wäit verbreet an der Kabelindustrie benotzt, an d'Quantitéit wiisst jäerlech graduell a stänneg. Besonnesch an de leschten zéng Joer, wéinst der Wichtegkeet vum Ëmweltschutz, huet sech d'Brennstoffbeständegkeet op EVA-baséierter Basis séier entwéckelt an huet deelweis den Trend vu PVC-baséierte Kabelmaterialien ersat. Seng exzellent Käschteleistung an exzellent Leeschtung vum Extrusiounsprozess maachen et schwéier, aner Materialien z'ersetzen.
(2) De jäerleche Konsum vun EVA-Harz an der Kabelindustrie läit bei bal 100.000 Tonnen. D'Auswiel u verschiddenen EVA-Harzsorten ass héich, an den VA-Gehalt ass niddreg bis héich. D'Gréisst vun den Entreprisen, déi d'Kabelmaterialgranulatioun ausmaachen, ass net grouss. All Joer gëtt et nëmmen Dausende vun Tonnen EVA-Harz an all Entreprise. Dofir gëtt d'Opmierksamkeet vun de grousse Betriber vun der EVA-Industrie net op sech gezunn. Zum Beispill, wann et ëm déi gréisst Quantitéit un halogenfräie flammhemmenden Basismaterial geet, gëtt haaptsächlech VA/MI = 28/2 ~ 3 vun EVA-Harz gewielt (wéi z.B. den EVA 265# vun den USA vun DuPont). Bis elo gëtt et keen inlännesche Produzent, deen dës Spezifikatiounsklass vun EVA produzéiert a geliwwert huet. Net ze vergiessen, datt den VA-Gehalt méi héich wéi 28 ass, an de Schmelzindex manner wéi 3 ass wéi aner EVA-Harzprodukter a -liwwerungen.
(3) Auslännesch Firmen produzéieren EVA well se keng inlännesch Konkurrenten hunn, an de Präis ass laang héich, wat den Enthusiasmus vun der Produktioun vun inlännesche Kabelanlagen eescht ënnerdréckt. Méi wéi 50% vum VA-Gehalt vu Gummi-EVM gëtt vun auslännesche Firmen dominéiert, an de Präis ass 2 bis 3 Mol ähnlech wéi de VA-Gehalt vun der Mark. Sou héich Präisser beaflossen och d'Quantitéit vun dësem Gummi-EVM, dofir fuerdert d'Kabelindustrie inlännesch EVA-Hiersteller op, fir d'Inlandsproduktioun vun EVA ze verbesseren. D'Industrie benotzt vill EVA-Harz, well se méi produzéiert gëtt.
(4) Ënner Bezuch op d'Well vum Ëmweltschutz an der Ära vun der Globaliséierung, gëllt EVA vun der Kabelindustrie als dat bescht Basismaterial fir ëmweltfrëndlech Brennstoffresistenz. D'Benotzung vun EVA wiisst mat enger Rate vun 15% pro Joer an d'Aussiichte si ganz villverspriechend. D'Quantitéit an d'Wuesstemsquote vun Ofschirmungsmaterialien an der Produktioun a Wuesstemsquote vu Mëttel- a Héichspannungskabele leien tëscht ongeféier 8% an 10%; d'Polyolefinresistenze wuessen séier, sinn an de leschte Jore bei 15% an 20% bliwwen, an an den nächsten 5 bis 10 Joer kéint dës Wuesstemsquote och bäibehalen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 31. Juli 2022