EVAの改造チュートリアル

エチレン-酢酸ビニル共重合体（EVA）は、非極性結晶性ビニルモノマーと非結晶性酢酸ビニル（VA）モノマーからなるプラスチックです。EVAは、柔軟性、強靭性、耐ストレスクラック性、透明性、充填剤との相溶性においてポリエチレン（PE）よりも優れています。EVAは、押出成形などの成形加工によって様々な製品に加工できます。

ブレンド改質技術により、EVAの性能を効果的に向上させ、その応用範囲と適応性を拡大することができます。EVAのブレンドと改質について皆様にご理解いただけるよう、小編では関連資料をまとめ、皆様にご一読いただけるようにしました。

EVA パフォーマンスに影響を与える要因。

01. VA含有量がEVA性能に与える影響

VA コンテンツが EVA のパフォーマンスに与える影響は、主に 2 つの側面に反映されます。

①VA側鎖基はポリエチレン鎖セグメントによって形成された結晶領域を破壊し、VA含有量の増加に伴い、EVAの結晶度は徐々に低下し、VA含有量が40％〜50％に増加し続けると、EVAコポリマーは完全にランダムな構造になります。

② VAは極性基であるため、VA含有量が増加するとEVAの極性が大きくなり、引張強度、耐熱変形性、耐化学腐食性など多くの特性が変化し、一方で透過性摩擦係数、環境応力亀裂耐性などの特性が向上します。

02. 分子量分布がEVAの性能に与える影響

分子量分布の広いEVAは、長鎖が短鎖よりも絡みやすく、長鎖分子が変形エネルギーの大部分を吸収し、より高い弾性応答を示すため、分子量分布の広いEVAは、せん断作用が少ないときに粘度が高く、流動しにくいですが、流動しやすいです。実際の加工・生産においては、分子量分布の違いによるこの粘度とせん断の関係が、EVA原料の選択に一定の影響を与えます。

また、EVAの分子量が増加すると、EVAの熱溶着強度、溶融粘度、たわみ、剛性、応力破壊耐性などが向上します。

03. 分子鎖の分岐度がEVAの性能に与える影響

EVAやPE分子と比較すると、EVAは分子の分岐鎖に極性基からなる短鎖を導入することで、本来の結晶状態を崩し、「可塑化効果」を示す傾向があり、ポリマー分子鎖間の距離が広がり、ポリマーの結晶性が低下します。その結果、EVAはPEよりも柔らかく、弾力性に富みます。また、EVA分子鎖上のCH3COO基形成による空間的な立​​体障害により、結晶性およびガラス化温度は低密度ポリエチレン（LDPE）とは異なります。EVAの熱安定性、老化などの物理的・機械的特性にも影響を及ぼします。

EVAの改造方法

01. 塗りつぶしを修正

充填は、ポリマー自体の利点を維持するだけでなく、複合効果を利用して欠陥を改善し、ポリマーの総合的な性能向上という目標を達成できる、簡便かつ効果的なポリマー改質方法です。現在、EVAの充填改質は、ナノ機能化と充填剤表面改質技術へと向かっています。

① EVAにハイドロタルロック（LDH）を充填すると、EVAの曲げ強度が向上します。

②EVAに水酸化マグネシウム（Mg(OH)2）を充填すると、EVAの熱安定性が向上し、引張強度と加工流動性が向上します。

③EVAホットメルト接着剤を酸化鉄（Fe3O4）粒子で改質すると、ホットメルト接着剤の接着性が向上し、一定の範囲内で溶融流動性が向上します。

④ 体積充填率4％のNANO-SiO2は、EVA/SiO2複合材料の引張強度を最大化することができます。

EVA フィラー改質に適用されるフィラーの種類はさらに増加し​​ていますが、フィラー改質、EVA マトリックス内のフィラーの分散を改善する方法など、依然として多くの問題が残っています。これらの問題を解決することで、EVA の性能をさらに向上させることができます。

02. ブレンディングの修正

EVAのブレンドと改質は、異なるポリマーの特性の組み合わせを最適化することで、EVAに新たな特性を与え、特定の側面における性能を向上させることができます。EVAと相溶性の高い他のポリマーとのブレンドは、近年のEVA改質研究における重要な側面です。

① EVA/ハロゲンフリー難燃性共重合ポリエステル（P-PET）ブレンドシステムにEVA-g-MAHを15％添加すると、その相溶性、プロセスフローおよび難燃性が向上します。

② EVA/高密度ポリエチレン（HDPE）混紡システムでは、HDPE含有量が15％のときに、紡糸繊維および混紡繊維の機械的性質が最も良好になります。

③ EVA/NBRブレンド系では、酸化ジイソベンゾトリド（DCP）を添加することで最も高い熱分解温度が得られる。

相互浸透ポリマーネットワーク技術、動的加硫技術などの第3世代ポリマーアロイ技術の開発により、反応押出技術、分子複合技術などの技術革新により、より多くの、より優れた総合性能のEVAブレンド材料が開発され、材料に対するさまざまなエンジニアリング技術の要件を満たすようになります。

03. その他の変更

EVAの充填およびブ​​レンド改質に関する従来の研究に加えて、近年、EVAの化学的グラフトおよび架橋の研究も大きく進歩しており、より多様なEVA製品の開発に良好な基礎を築いています。

① 架橋剤として過酸化ベンゾイル（BPO）を使用し、材料の形状回復率を向上させます。

②溶融グラフト法によって得られたEVA-g-PUポリマーは、原料よりも優れた引張強度と破断伸びを示しました。また、PUプレポリマーを添加することで、EVAの熱安定性も効果的に向上します。