Этиленвинилацетат ( EVA ) , также известный как поли(этиленвинилацетат) ( PEVA ), представляет собой сополимер этилена и винилацетата . Весовой процент винилацетата обычно варьируется от 10 до 50%, а остальное приходится на этилен. Существует три различных типа сополимера EVA, которые различаются содержанием винилацетата (VA) и способом использования материалов.
Сополимер EVA, который основан на низкой доле VA (приблизительно до 4%), можно назвать модифицированным полиэтиленом винилацетата. Это сополимер, который обрабатывается как термопластичный материал — как и полиэтилен низкой плотности . Он обладает некоторыми свойствами полиэтилена низкой плотности, но имеет повышенный блеск (полезный для пленки), мягкость и гибкость. Материал обычно считается нетоксичным.
Сополимер EVA, который основан на средней доле VA (приблизительно от 4 до 30%), называется термопластичным сополимером этилена и винилацетата и является термопластичным эластомерным материалом. Он не вулканизирован , но имеет некоторые свойства резины или пластифицированного поливинилхлорида, особенно в верхней части диапазона. Как наполненные, так и ненаполненные материалы EVA обладают хорошими низкотемпературными свойствами и являются прочными. Материалы с приблизительно 11% VA используются в качестве термоплавких клеев.
Сополимер ЭВА, в основе которого лежит высокая доля ВА (более 60%), называется этиленвинилацетатным каучуком. [1]
EVA — это эластомерный полимер , который производит материалы, которые по мягкости и гибкости «подобны резине». Материал обладает хорошей прозрачностью и блеском, прочностью при низких температурах , стойкостью к растрескиванию под напряжением, водонепроницаемыми свойствами термоплавкого клея и стойкостью к УФ-излучению . EVA имеет характерный уксусоподобный запах и конкурирует с резиновыми и виниловыми полимерными изделиями во многих электрических приложениях.
ЭВА производится путем смешивания этилена и винилацетата в процессоре, что создает неочищенную массу ЭВА. Она подается через ролики, которые расплющивают ее в листы, которые затем помещаются в печь под давлением. [2] Этиленвинилацетат основан на продуктах производства нефти и природного газа.
Гидролиз ЭВА дает сополимер этиленвинилового спирта (EVOH) (и уксусной кислоты).
Термоплавкие клеи (например, термоклеевые стержни) и первоклассные футбольные бутсы обычно изготавливаются из ЭВА, как правило, с добавками, такими как воск и смола . ЭВА также используется в качестве добавки, усиливающей липкость в пластиковых упаковках . Листы крафт-пены изготавливаются из ЭВА и широко используются для детских пенных наклеек. [ необходимо разъяснение ]
ЭВА также используется в биомедицинской инженерии в качестве устройства для доставки лекарств . Полимер растворяется в органическом растворителе (например, дихлорметане ). Порошкообразный препарат и наполнитель (обычно инертный сахар) добавляются в жидкий раствор и быстро перемешиваются для получения однородной смеси. Затем смесь препарата, наполнителя и полимера отливается в форму при температуре −80 °C и подвергается сублимационной сушке до твердого состояния. Эти устройства используются в исследованиях по доставке лекарств для медленного высвобождения соединения. Полимер не подвергается биологическому разложению в организме, но является довольно инертным и не вызывает практически никакой реакции после имплантации.
EVA — один из материалов, широко известных как вспененная резина или пенорезина . Пена EVA [3] [4] [5] используется в качестве набивки в снаряжении для различных видов спорта, таком как лыжные ботинки , велосипедные седла, хоккейные накладки, перчатки и шлемы для бокса и смешанных единоборств , ботинки для вейкбординга , ботинки для водных лыж , удочки и ручки рыболовных катушек . Например, ее обычно используют в качестве амортизатора в спортивной обуви . (Некоторые производители кроссовок, такие как Nike , продают компрессионно-формованную пену на основе EVA, используемую при производстве кроссовок, как «Phylon». [6] ) Она используется для изготовления поплавков для коммерческих рыболовных снастей, таких как кошельковый невод ( ловля рыбы неводом ) и жаберные сети . Кроме того, благодаря своей плавучести EVA нашел свое применение в нетрадиционных продуктах, таких как плавающие очки. Он также используется в фотоэлектрической промышленности в качестве инкапсулирующего материала для кристаллических кремниевых солнечных элементов при производстве фотоэлектрических модулей . Тапочки и сандалии из ЭВА популярны, так как они легкие, легко формуются, не имеют запаха, блестят и дешевле натурального каучука. В удочках ЭВА используется для изготовления ручек на комле удилища. ЭВА может использоваться в качестве замены пробке во многих областях применения.
Сополимеры ЭВА представляют собой клеи, используемые в упаковке, текстильной промышленности, переплетном деле для склеивания пластиковых пленок, металлических поверхностей, мелованной бумаги , а также в качестве редиспергируемых порошков в штукатурках и цементных штукатурках .
В последние годы пена EVA стала популярной в косплей- сообществах, во многом благодаря простоте работы с ней, долговечности и комфорту по сравнению с традиционными костюмами на основе пластика. [7]
Пена для создания цветов — это тонкий лист из ЭВА, который является гибким и используется художниками и мастерами для изготовления искусственных цветов. Эти пены представлены в виде необработанных листов, и их можно разрезать на лепестки желаемой формы, а затем формировать их с помощью утюга, чтобы собрать искусственные цветы, сложив эти лепестки вместе. [8]
ЭВА также используется в рецептурах покрытий высококачественных внутренних красок на водной основе в концентрации 53% первичного диспергатора.
ЭВА используется в ортопедических изделиях, накладках для досок для серфинга и скимбордов, автомобильных ковриках, а также для изготовления некоторых искусственных цветов.
EVA используется в качестве улучшителя текучести при низких температурах для дизельного топлива. Они добавляются в количестве 50-250 ppm в дизельное топливо для предотвращения кристаллизации восков, которые могут засорить топливные фильтры. [9]
EVA является сепаратором в фильтрах HEPA . EVA можно легко разрезать из листов и формовать в нужную форму. Он также используется для изготовления термопластичных кап , которые размягчаются в кипящей воде для индивидуальной посадки пользователя. Он также используется для кондиционирования и гидроизоляции тканей и кожи. [10] EVA находит применение в изготовлении никотиновых трансдермальных пластырей , поскольку сополимер хорошо связывается с другими агентами, образуя гелеобразные вещества. EVA также иногда используется в качестве материала для некоторых пластиковых деталей наборов моделей. Одним из распространенных применений вспененного каучука EVA является изготовление опорных колец мембраны диффузора низкочастотного динамика (вуфера) [11] (заменяя резину) из-за его хороших механических и акустических свойств. Пена EVA с открытыми ячейками используется для гашения высокочастотной акустической дифракции от высокочастотных динамиков и часто размещается в области вокруг высокочастотного динамика, чтобы обеспечить лучшую направленность и звуковую визуализацию.
EVA можно использовать в изготовленных на заказ стоматологических устройствах при соблюдении надлежащего подхода к гигиене. [12]
Полиэтиленвинилацетат в последнее время стал популярной альтернативой поливинилхлориду , поскольку он не содержит хлора . [13] По состоянию на 2014 год ЭВА не был признан канцерогенным NTP , ACGIH , IARC или OSHA и не имеет известных неблагоприятных последствий для здоровья человека. [14] Как и многие пластмассы, он трудно поддается биологическому разложению . Одно исследование показало, что он может оказывать неблагоприятные последствия для определенных организмов, но его фактическое воздействие на людей не было определено. [13]