Tutorial de modificación de EVA

El copolímero de etileno y acetato de vinilo, abreviado como EVA, es un plástico compuesto de monómeros de vinilo cristalinos sin polaridad y monómeros de acetato de vinilo (VA) no cristalinos. La flexibilidad, la tenacidad, la resistencia a las grietas por tensión, la transparencia y la compatibilidad con los rellenos del EVA son mejores que las del polietileno (PE). El EVA se puede convertir en diversos productos mediante procesos de moldeo como la extrusión.

A través de la tecnología de modificación de mezclas, se puede mejorar de manera efectiva el rendimiento del EVA y se puede ampliar el alcance y la adaptabilidad de su aplicación. Para que todos comprendan la mezcla y modificación del EVA, Xiaobian ha recopilado materiales relevantes para que todos los lean.

Factores que influyen en el rendimiento de EVA.

01. Efecto del contenido de VA en el rendimiento de EVA

El impacto del contenido de VA en el rendimiento de EVA se refleja principalmente en dos aspectos.

① Los grupos laterales Va destruyen la región cristalina formada por el segmento de la cadena de polietileno, con el aumento del contenido de VA, la cristalinidad de EVA disminuye gradualmente, cuando el contenido de VA continúa aumentando al 40% al 50%, el copolímero EVA se convierte en una estructura completamente aleatoria;

② Dado que VA es un grupo polar, con el aumento del contenido de VA, la polaridad de EVA se vuelve mayor, por lo que muchas de sus propiedades han cambiado, como la resistencia a la tracción, la resistencia a la deformación por calor, la resistencia a la corrosión química y otras propiedades han disminuido, mientras que el coeficiente de fricción de permeabilidad, la resistencia al agrietamiento por tensión ambiental y otras propiedades han mejorado.

02. Efecto de la distribución del peso molecular en el rendimiento del EVA

EVA con una amplia distribución de peso molecular, las cadenas largas son más fáciles de enredar entre sí que las cadenas cortas, y las moléculas de cadena larga pueden absorber la mayor parte de la energía de deformación y muestran una respuesta elástica más alta, por lo que el EVA con una distribución de peso molecular más amplia tiene una gran viscosidad cuando se somete a una acción de corte menor, que no es fácil de fluir, pero es más fácil de fluir. En el procesamiento y la producción reales, esta relación viscosidad/corte debido a las diferentes distribuciones de peso molecular tendrá algún impacto en la selección de materias primas de EVA.

Además, cuando aumenta el peso molecular del EVA, se mejoran la resistencia de la soldadura térmica, la viscosidad de la masa fundida, la deflexión, la rigidez, la resistencia a la fractura por tensión, etc. del EVA.

03. Efecto del grado de ramificación de las cadenas moleculares en el rendimiento del EVA

En comparación con las moléculas de EVA y PE, el EVA altera el estado de cristalización original debido a la introducción de ramificaciones cortas compuestas de grupos polares en las cadenas ramificadas de las moléculas, de modo que el EVA tiende a tener un “efecto plastificante”, aumentando la distancia entre las cadenas moleculares del polímero, reduciendo así la cristalinidad del polímero, haciendo que el EVA sea más blando y elástico que el PE; el impedimento estérico espacial de la formación del grupo CH3COO en la cadena molecular del EVA hace que la cristalinidad y la temperatura de glaseado sean diferentes a las del polietileno de baja densidad (LDPE). La estabilidad térmica, el envejecimiento y otras propiedades físicas y mecánicas del EVA también se ven afectadas.

Método de modificación de EVA

01. Relleno modificado

El relleno es un método de modificación de polímeros simple y eficaz, que no solo puede mantener las ventajas del polímero en sí, sino que también utiliza el efecto de composición para mejorar los defectos, para lograr el objetivo de mejorar el rendimiento integral del polímero. En la actualidad, la modificación de relleno de EVA tiene una tendencia hacia la nanofuncionalización y la tecnología de modificación de la superficie del relleno.

① Rellenar EVA con rocas hidrotal (LDH) puede mejorar la resistencia a la flexión del EVA.

②El relleno de EVA con hidróxido de magnesio (Mg(OH)2) puede mejorar la estabilidad térmica del EVA, mejorar la resistencia a la tracción y la fluidez del procesamiento.

③ La modificación del adhesivo termofusible EVA con partículas de óxido férrico (Fe3O4) puede mejorar la adhesión del adhesivo termofusible y mejorar su fluidez de fusión dentro de un rango determinado.

④ NANO-SiO2 con una fracción de llenado volumétrico del 4% puede maximizar la resistencia a la tracción de los materiales compuestos EVA/SiO2.

Los tipos de rellenos aplicados a la modificación de relleno de EVA están aumentando cada vez más, pero aún existen muchos problemas en la modificación de rellenos, cómo mejorar la dispersión de rellenos en la matriz de EVA, etc. La resolución de estos problemas ayuda a mejorar aún más el rendimiento de EVA.

02. Modificación de la mezcla

La mezcla y modificación de EVA puede optimizar la combinación de las propiedades de diferentes polímeros, de modo que el EVA pueda obtener nuevas propiedades y mejorar el rendimiento de un aspecto determinado. La mezcla de EVA con otros polímeros con buena compatibilidad es un aspecto importante de la investigación de modificación de EVA en los últimos años.

① Cuando se agrega un 15 % de EVA-g-MAH al sistema de mezcla de copolímero de poliéster retardante de llama libre de halógenos (P-PET), se puede mejorar su compatibilidad, flujo de proceso y resistencia al fuego.

② En el sistema de mezcla de EVA/polietileno de alta densidad (HDPE), cuando el contenido de HDPE es del 15%, las propiedades mecánicas de las fibras hiladas y mezcladas son las mejores.

③ En el sistema de mezcla EVA/NBR, la temperatura de descomposición térmica más alta se puede obtener agregando diisobenzotriuro oxidado (DCP).

Con el desarrollo de la tercera generación de tecnología de aleación de polímeros, como la tecnología de red de polímeros interpenetrados, la tecnología de vulcanización dinámica,Tecnología de extrusión de reacción, tecnología de compuestos moleculares, etc., se desarrollarán más y mejores materiales de mezcla de EVA de rendimiento integral para satisfacer los requisitos de varias tecnologías de ingeniería para materiales.

03. Otras modificaciones

Además de la investigación tradicional sobre la modificación del relleno y la mezcla de EVA, también ha habido un gran progreso en la investigación sobre el injerto químico y la reticulación de EVA en los últimos años, lo que ha sentado una buena base para el desarrollo de más variedades de productos de EVA.

① El peróxido de benzoilo (BPO) se utiliza como agente de reticulación para mejorar la tasa de recuperación de forma del material.

② El polímero EVA-g-PU se obtuvo mediante el método de injerto por fusión, lo que permitió obtener una mejor resistencia a la tracción y una mayor elongación a la rotura que las materias primas. Además, la adición de prepolímeros de PU también puede mejorar eficazmente el rendimiento de estabilidad térmica del EVA.