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层压过程中的 EVA交联固化反应
一. EVA的成分和性质
EVA (Ethylene Vinyl Acetate)是乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物,一般乙酸乙
烯的含量在 5%~40%。由于在聚乙烯分子链中加入了乙酸乙烯,降低了结晶度,
提高了柔韧性,抗冲击性,填料相容性和热密封性能。 EVA树脂的性能主要取决
于分子链上乙酸乙烯的含量, 乙酸乙烯的含量越高, 其透明度, 柔软度及坚韧度
都会提高。
EVA 树脂具有良好的柔软性,橡胶般的弹性,透明性和表面光泽性好。化
学稳定性良好,抗老化和耐臭氧强度好,无毒性。
表 1 不同乙烯乙酸含量的 EVA具有不同用途
乙酸乙烯含量 % 用途
≤5 薄膜,电线电缆, LDPE改性剂,胶粘剂
5~10 弹性薄膜
20~28 热熔粘合剂,涂层制品
5~45 薄膜和片材,注塑模塑制品,发泡制品,热熔粘合剂等
现在使用的 EVA主要有杭州福斯特,浙江枫华,上海海优威,广州鹿山等。
EVA热熔胶主要由四个部分组成:
EVA聚合物;增粘树脂;蜡;抗氧剂;
乙烯和醋酸乙烯的无规共聚物是构成 EVA热熔胶的基础树脂, 其结构如下图所示:
二. 层压机中发生的 EVA交联固化反应
目前老车间层压工艺条件: 135~150 ℃,50/70/100 KPa ,或 40/60/100 KPa 。
1. 高分子交联反应
高分子链间形成新的连接键而生成网状结构高分子的反应。 利用化学试剂引
发的交联反应称为化学交联, 通过光、射线引发的交联反应分别称为光交联和辐
照交联。天然橡胶硫化是化学交联最早的应用实例。 交联反应有下列: 自由基型
化学交联,离子型化学交联,具有化学反应官能团的高分子交联。
自由基型交联反应包括:
① 由基相互结合直接形成碳 - 碳键 , 如聚乙烯用过氧化物引发剂在一定温度
下产生自由基而引发的交联反应;
② 氧化交联,如含有双键的油类在空气中进行的自动氧化而发生的交联反
应;
③ 添加带有多官能团的试剂进行交联反应,如添加带有多官能团的双马来
酰亚胺、多硫化物或三烯丙基异氰酸酯等化合物, 可加快交联反应速率;
④ 接枝交联,如不饱和聚酯树脂和烯烃在引发剂作用下进行反应,形成交
联的高分子。
离子型交联反应包括:
① 易斯酸催化的交联,如聚氯乙烯在路易斯酸(如 AlCl3 或 FeCl3 )存在
下,在极性溶剂中的交联反应
② 脱卤交联反应 , 丁基橡胶中含有少量异戊二烯 , 可先氯化,然后利用烯丙
基氯的活泼性,再进行脱卤交联反应
2. 层压中的 EVA交联反应
三.反应影响因素及控制
1. 交联度
层压过程中的 EVA交联反应为吸热反应, 生成物的势垒高于反应物的势垒,
所以反应过程中需要持续加热。 反应温度是影响反应进程的重要因素, 此外反应
的时间(即层压时间)也对反应产物的比例有影响。
交联反应会降低高分子链间的滑动能力,如果交联密度不太高,非晶态高
分子就变得更有弹性。 交联密度增加, 抗拉强度也有所增加, 但达到一定交联程
度后下降;随着交联密度的 增加,伸长率和溶胀度降低,模量、硬度及玻璃化温
度上升。
2.温度
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