Структура, виды и свойства каучуков ЭВА

Этиленвинилацетатный каучук (ЭВА) является сополимером этилена и винилацетата. ЭВА получают полимеризацией в растворе при относительно низких давлении и температуре, что позволяет создать сопо­лимер с требуемым содержанием винилацетата (ВА). Отмечают, что эластомерами являются только сополимеры, содержащие ВА в диапазоне от 40 до 80%. Содержание ВА равное 40% придает каучуку лучшую морозостойкость, но ухудшается маслостойкость по сравнению с содержанием 80% ВА в ЭВА. Ниже и выше этого предела образуются термопласты.

Относится к группе каучуков специального назначения, на основе которого изготавливают материалы, обладающие высокой тепло-, масло-, атмосферо- и озоностойкостью, а также хорошими электроизоляционными и высокими физико-механическими характеристиками, в том числе повышенным сопротивлением раздиру. Ценный комплекс свойств ЭВА и хорошая совместимость с другими полимерами позволяет применять его не только в виде основного полимерного компонента, а также в комбинации с другими каучуками для повышения технологических и эксплуатационных характеристик резин.

Внедрение ВА в ПЭ-цепочку нарушает кристаллическую структуру, сни­жающуюся с повышением содержания ВА. Что показывает сополимер с со­держанием 40% ВА имеет практически полностью аморфную структуру. Химическая формула ЭВА:

Резины на основе ЭВА имеют прочность при растяжении до 25 МПа, относительной удлинение 300—600%, твердость по Шору 60—80, высокие атмосферо-, озоно-, и светостойкость, но при этом невысокую морозостойкость и низкое сопротивление раздиру. Эти резины работоспособны в горячей воде и паре (до 130°С), кислотах и щелочах (до 50°С). По стойкости в масле и растворителях уступает резинам на основе ХП и БНК. Кроме того, резины из ЭВА имеют высокие диэлектрические характеристики (p_v~ 10¹³ Ом • см, Е_пр~ 30-35 кВ/мм). Отмечают, что с увеличением содержания ВА механические показатели изменяются незначительно. Главным образом происходит повышение маслостойкости, снижение морозостойкости, электрические характеристики падают.

При введение ЭВА в смеси обеспечивается повышение адгезии резиновой смеси к поверхности обрабатывающих валков, улучшение поверхности шприцуемых образцов, одновременно повышая стойкость резин к воздействию воды, растворителей и высокой температуре. Известно, что с увеличением содержания полярных групп в ЭВА ухудшаются его электроизоляционные характеристики.

Основным достоинством резин на основе ЭВА является их высокая теплостойкость. При оптимальном составе резиновой смеси они длительно работоспособны при 120°С; до 1 года — при 140—150 °С; несколько недель — при 180—200 °С. По теплостойкости резина на основе ЭВА уступают только кремнийорганическим резинам и резинам на основе фторкаучука.

Вулканизация резиновых смесей на основе ЭВА

Вулканизация резиновых смесей на основе ЭВА проводится как правило с помощью пероксидов. Наряду с пероксидом в смесь вводят ненасыщенные соединения с большим числом двойных связей (соагентыпероксидной вулканизации), например, триаллилцианурат, которые образуют дополнительные поперечные связи. Поскольку ненаполненные смеси на основе ЭВА имеют низкие физико-механические показатели,обязательно применяют усиливающие наполнители. Для шланговых резин рекомендуется использовать печной технический углерод, а для изоляционных могут применяться диоксид кремния, мел, каолин, силикаты кальция и алюминия. Наилучшим светлым наполнитель - микротальк, дающийоптимальный комплекс электроизоляционных и физико-механических показателей.

Применение

На основе ЭВА при правильном подборе рецептуры можно получить безгалогенные резины с высокой стойкостью к распространению горения и пониженным дымо-, газовыделением. За рубежом изоляционные и шланговые резины на основе ЭВА используются при изготовлении нагревательных и выводных проводов, а также проводов для электропечей и стиральных машин. Кроме того, резиновые смеси из ЭВА могут применяться в качестве гибких полупроводящих экранов для кабелей с изоляцией из сшитого ПЭ нанапряжение 12/20 кВ.

Выводы

Объекты и методы

Методы определения воздействия агрессивных сред (маслостойкость, бензиностойкость и др.) различны. Наиболее широко распространены методы испытания по ГОСТ 9.030-74, В последнее время в кабельной промышленности внедрен другой, новый метод определения стойкости резиновой или пластмассовой изоляции и оболочки к воздействию масел и бензина по ГОСТ 25018-81. По этому методу физико-механические показатели резин типов РШН-1 и РШН-2 после 24 ч пребывания в масле марок И-40А и И-50А по ГОСТ 20799-75 при температуре (100±1°)С не должны снижаться (прочность при растяжении более чем на 20%, относительное удлинение более чем на 25%).

Для оценки электрических показателей использовали кабельный измеритель сопротивления изоляции материалов — КИСИ и установку для определения электрической прочности. Испытания проводились по ГОСТ 6433.2, 6433.3.