EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)是由乙烯和醋酸乙烯聚合而成的一種先進(jìn)高分子材料,具有良好的柔軟性、耐低溫性,良好的光學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、抗老化和耐臭氧強(qiáng)度等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于發(fā)泡鞋材、光伏膠膜、電線電纜、熱熔膠等領(lǐng)域。作為重要的乙烯聚合物,其性能主要取決于分子鏈上VA的含量。
EVA的主要指標(biāo)包括VA(醋酸乙烯酯單體)含量與MI(熔融指數(shù))。隨著VA含量的上升,EVA的彈性、柔韌性、相容性和透明性都會(huì)有所提高,但結(jié)晶度下降。熔融指數(shù)的增加可以使EVA加工性和表面光澤改善,但力學(xué)強(qiáng)度會(huì)下降。普通的EVA材料VA含量一般在5-40%,VA含量越低,產(chǎn)品特性就越接近低密度高壓聚乙烯(LDPE),而VA含量越高,產(chǎn)品特性就越接近橡膠,不同VA含量的產(chǎn)品被廣泛用于發(fā)泡鞋材、熱熔膠、電線電纜及光伏電池封裝等領(lǐng)域。
按VA含量的高低可將EVA分為三類(lèi):EVA樹(shù)脂、EVA彈性體和EVA乳液。三種EVA樹(shù)脂用途有所不同。
1. EVA生產(chǎn)工藝介紹
目前國(guó)內(nèi)外大多數(shù)企業(yè)采用高壓連續(xù)本體法聚合工藝生產(chǎn)EVA樹(shù)脂。根據(jù)所采用反應(yīng)器的不同,高壓法連續(xù)本體聚合工藝通常可分為管式法工藝和釜式法工藝兩種,占比分別為56.8%和43.2%。管式法和釜式法工藝最大區(qū)別在于反應(yīng)器的不同,管式法使用不帶攪拌器的管式反應(yīng)器,釜式法使用帶攪拌器的高壓釜式反應(yīng)器。釜式法的典型工藝有杜邦、USI和Lyondell basell(原Equistar)工藝,在生產(chǎn)高VA含量牌號(hào)如光伏、熱熔膠等產(chǎn)品時(shí)較有優(yōu)勢(shì),主要用于高端牌號(hào)產(chǎn)品的生產(chǎn),其單程轉(zhuǎn)化率為10%-20%;管式法的典型工藝有Basf、Imhausem/Ruhrchemie、basell公司的Lupotech工藝等,主要用于大宗低VA含量EVA產(chǎn)品的生產(chǎn),如發(fā)泡料、電纜料等,其單程轉(zhuǎn)化率為25%-35%。
1)低轉(zhuǎn)化率帶來(lái)的原材料成本;
2)裝置選型和數(shù)量增加帶來(lái)的固定投資成本:釜式法壓縮機(jī)的選型要求高,相應(yīng)的管道、換熱器、冰機(jī)數(shù)量大;產(chǎn)品VA含量較高故所需的料倉(cāng)數(shù)和風(fēng)機(jī)數(shù)量多;
3)釜式法反應(yīng)器制造成本高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維修和安裝均較困難。
生產(chǎn)EVA樹(shù)脂以乙烯和VA作為原料,而生產(chǎn)LDPE以乙烯為原料。國(guó)內(nèi)大部分裝置都是先生產(chǎn)LDPE,再用LDPE裝置切換生產(chǎn)EVA。這樣操作可能會(huì)有以下幾點(diǎn)問(wèn)題:
1)LDPE裝置切換生產(chǎn)EVA,需要對(duì)原有裝置進(jìn)行較大改動(dòng),以國(guó)內(nèi)技術(shù)水平難以保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。首先需要增加高壓循環(huán)氣量,提高二次壓縮機(jī)能力,其次EVA樹(shù)脂料軟,流動(dòng)性能大,熔融指數(shù)波動(dòng)范圍比LDPE更大,所以必須改造擠壓造粒機(jī),以適應(yīng)EVA生產(chǎn)需要;
2)EVA與LDPE在切換生產(chǎn)的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生過(guò)渡料較多,容易造成反應(yīng)器嚴(yán)重粘壁,而且在壓縮VA及乙烯的混合氣體時(shí),對(duì)機(jī)器的填料、氣閥損傷嚴(yán)重,需要頻繁維修,因此長(zhǎng)期兼產(chǎn)會(huì)影響裝置負(fù)荷與長(zhǎng)周期運(yùn)行。雖然可能會(huì)遇到很多問(wèn)題,但是國(guó)內(nèi)外廠家基本都用LDPE裝置兼產(chǎn)EVA。LDPE廠商通常根據(jù)兩者的經(jīng)濟(jì)效益調(diào)整EVA與LDPE的排產(chǎn)量。
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原標(biāo)題:EVA生產(chǎn)工藝介紹