Что такое EVA Film? Полное руководство по свойствам и применению

Ева фильм (Этилен-винилацетатная пленка) представляет собой термопластичный сополимерный материал, состоящий из мономеров этилена и винилацетата. , широко используется в инкапсуляции солнечных панелей, процессах ламинирования, упаковке и строительстве. Содержание винилацетата обычно варьируется от от 5% до 40% Пленка EVA обладает превосходной гибкостью, прозрачностью, адгезией и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, что делает ее незаменимым материалом во многих отраслях промышленности.

Этот универсальный полимер сочетает в себе прочность полиэтилена с гибкостью и адгезионными свойствами винилацетата, создавая материал, который служит как защитным барьером, так и связующим веществом в бесчисленных областях применения.

Химический состав и структура

Пленка ЭВА создается путем сополимеризации мономеров этилена и винилацетата. Соотношение этих компонентов определяет конечные свойства и эксплуатационные характеристики пленки.

Влияние содержания винилацетата

Процент винилацетата (ВА) напрямую влияет на поведение материала:

• Низкое содержание ВА (5-15%) : Обеспечивает более высокую кристалличность, лучшую механическую прочность и свойства, близкие к полиэтилену.
• Среднее содержание ВА (15-25%) : Обеспечивает сбалансированную гибкость и адгезию, обычно используется в солнечных установках.
• Высокое содержание ВА (25-40%) : Обеспечивает превосходную гибкость, адгезию и прозрачность, идеально подходит для ламинирования и клеев-расплавов.

Например, пленки из этиленвинилацетата, предназначенные для солнечной защиты, обычно содержат 28-33% винилацетата , оптимизируя как оптическую прозрачность, так и прочность адгезии для герметизации фотоэлектрических модулей.

Ключевые свойства и характеристики

Пленка EVA демонстрирует уникальное сочетание физических и химических свойств, которые делают ее ценной для различных применений.

Дополнительные характеристики производительности

• устойчивость к ультрафиолетовому излучению : Выдерживает длительное воздействие на открытом воздухе при стабилизации добавками.
• Химическая стойкость : Устойчив к кислотам, основаниям и большинству растворителей.
• Низкотемпературная гибкость : Остается гибким до -50°C.
• Устойчивость к растрескиванию под напряжением : Превосходит многие другие полиолефины.
• Безопасный и нетоксичный : Одобрено FDA для применения в контакте с пищевыми продуктами.

Основные области применения

Инкапсуляция солнечной панели

Наибольшее применение пленка EVA находит в производстве фотоэлектрических модулей, где на ее долю приходится около 50% мирового потребления пленки EVA . В солнечных панелях пленка EVA выполняет несколько важных функций:

• Инкапсулирует и защищает солнечные элементы от влаги и вредного воздействия окружающей среды.
• Склеивает переднее стекло с задним листом, создавая герметичную конструкцию.
• Максимизирует передачу света на солнечные элементы с помощью прозрачность более 90%
• Обеспечивает электрическую изоляцию между элементами и рамой.

Пленки из этиленвинилацетата, предназначенные для использования на солнечных батареях, обычно Толщина 0,4-0,5 мм и должен выдерживать 25 лет воздействия на открытом воздухе без пожелтения и расслоения.

Ламинирование и упаковка

Пленка ЭВА широко используется для ламинирования различных материалов:

• Ламинирование безопасного стекла : В автомобильных лобовых и архитектурных стеклах для склеивания слоев используется ЭВА.
• Гибкая упаковка : Пищевая упаковка, медицинская упаковка и многослойные пленки.
• Защита документов : удостоверения личности, сертификаты и фотографии.
• Текстильное покрытие : Водонепроницаемые и декоративные применения.

Клеи-расплавы

Клеи-расплавы на основе ЭВА представляют собой значительный сегмент рынка и используются в:

• Переплетное дело и обработка бумаги
• Сборка обуви и кожгалантереи
• Деревообработка и производство мебели
• Упаковка и запечатывание картонных коробок

Другие приложения

• Сельское хозяйство : Тепличные пленки и мульчирующие пленки.
• Обувь : Пенопластовые межподошвы и стельки в спортивной обуви.
• Изоляция кабеля : Покрытие проводов и кабелей.
• Медицинские приборы : Тюбики, пакеты и гибкие компоненты.

Типы и сорта пленки EVA

Пленки EVA производятся различных марок для удовлетворения конкретных требований применения:

Стандартная пленка EVA

Пленка общего назначения, подходящая для основного ламинирования, упаковки и некритических применений. Обычно содержит 18-28% винилацетата и предлагает хороший баланс свойств по конкурентоспособным ценам.

Солнечная пленка EVA

Специально разработан для фотоэлектрических применений с расширенными характеристиками:

• Сверхвысокое светопропускание (>91%)
• Превосходная устойчивость к ультрафиолетовому излучению благодаря специальным стабилизаторам
• Низкая скорость передачи паров влаги ( <1 г/м²/день )
• Свойства защиты от PID (потенциально вызванной деградации)

Быстроотверждаемая пленка EVA

Содержит вещества ускоренного отверждения, которые сокращают время ламинирования с От 15-20 минут до 8-12 минут , повышение эффективности производства солнечных модулей.

Соэкструдированная многослойная пленка EVA

Содержит различные составы ЭВА в отдельных слоях для оптимизации конкретных свойств, например, один слой для адгезии, а другой для защиты от ультрафиолета.

Производственный процесс

Производство пленки EVA включает в себя несколько ключевых этапов:

1. Полимеризация : Мономеры этилена и винилацетата сополимеризуются под высоким давлением (1000-3000 бар) и температурой (150-250°C).
2. Компаундирование : Смола ЭВА смешана с добавками, включая УФ-стабилизаторы, антиоксиданты, сшивающие агенты и технологические добавки.
3. Экструзия : Соединение расплавляется и экструдируется через плоскую матрицу или матрицу для выдувной пленки с образованием непрерывной пленки.
4. Охлаждение и затвердевание : Экструдированная пленка быстро охлаждается на охлаждающих валках.
5. Намотка и контроль качества : Пленка сматывается в рулоны и проверяется на однородность толщины, прозрачность и адгезионные свойства.

Для EVA солнечного класса дополнительный контроль качества гарантирует содержание геля 70-85% после отверждения оптимален для длительного срока службы.

Преимущества и ограничения

Ключевые преимущества

• Универсальность : Подходит для различных применений: от солнечной энергии до упаковки.
• Отличная адгезия : Хорошо сцепляется со стеклом, металлом, пластиком и другими поверхностями.
• Экономичный : Обычно цена составляет $2-4 за кг для стандартных сортов
• Простая обработка : Низкая температура плавления обеспечивает энергоэффективное производство.
• Безопасность : Нетоксичный и экологически чистый по сравнению с ПВХ.
• пригодный для вторичной переработки : Может быть переработан и повторно использован во многих приложениях.

Ограничения

• Чувствительность к температуре : Смягчается при повышенных температурах, ограничивая применение высоких температур.
• Выделение уксусной кислоты : Может выделять уксусную кислоту во время разложения, потенциально вызывая коррозию металлических компонентов.
• УФ-деградация : Для наружного применения требуются стабилизаторы для предотвращения пожелтения.
• Чувствительность к влаге : Более высокое содержание VA увеличивает водопоглощение.

Тенденции рынка и перспективы на будущее

Мировой рынок пленки EVA оценивался примерно в 8,5 миллиардов долларов в 2023 году и, по прогнозам, достигнет 13 миллиардов долларов к 2030 году , обусловленный в первую очередь расширением солнечной энергетики.

Драйверы роста

• Бум солнечной энергетики : Ожидается, что к 2025 году глобальная мощность солнечных установок превысит 300 ГВт в год.
• Экологичная упаковка : Переход от ПВХ к ЭВА в пищевой и медицинской упаковке
• Рост электромобилей : Растущий спрос на многослойные автомобильные стекла
• Интегрированная в здание фотоэлектрическая система : Расширение архитектурных приложений

Инновационные направления

Промышленность разрабатывает пленки EVA нового поколения, содержащие:

• Улучшенные антибликовые свойства повышают эффективность солнечных батарей за счет 2-3%
• Самоочищающиеся поверхности с использованием нанопокрытий
• Биологические альтернативы EVA из возобновляемого сырья
• Улучшенный влагозащитный барьер для экстремальных климатических условий.

Поскольку цели использования возобновляемых источников энергии во всем мире становятся все более агрессивными, а устойчивые материалы получают предпочтение, пленка EVA может оставаться важнейшим материалом при переходе к более чистой энергии и экологически сознательному производству.