Kopolymér etylénu a etylakrylátu (EEA) je všestranný materiál, ktorý našiel široké uplatnenie v rôznych priemyselných odvetviach vrátane balenia, automobilového priemyslu a textilu. Ako popredný dodávateľKopolymér etylénu a etylakrylátuNa vlastnej koži som bol svedkom toho, aké dôležité je pochopiť, ako sa tvrdosť tohto kopolyméru mení s jeho zložením. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do vedeckých aspektov tohto vzťahu a rozoberiem jeho dôsledky pre rôzne aplikácie.
Zloženie etylén - etylakrylátový kopolymér
Kopolymér EEA vzniká kopolymerizáciou etylénových a etylakrylátových monomérov. Pomer týchto dvoch monomérov sa môže meniť, čo výrazne ovplyvňuje vlastnosti výsledného kopolyméru. Etylén poskytuje kopolyméru pružnosť, húževnatosť a vlastnosti pri nízkych teplotách, zatiaľ čo etylakrylát prispieva k lepšej priľnavosti, transparentnosti a kompatibilite s inými materiálmi.
Zloženie kopolyméru EEA sa typicky vyjadruje ako hmotnostné percento etylakrylátu v kopolyméri. Napríklad kopolymér EEA s 20 % etylakrylátu znamená, že 20 % celkovej hmotnosti kopolyméru tvoria monoméry etylakrylátu a zvyšných 80 % tvoria monoméry etylénu.
Vzťah medzi zložením a tvrdosťou
Tvrdosť polyméru je mierou jeho odolnosti voči vtlačeniu alebo deformácii. V prípade kopolyméru EEA tvrdosť úzko súvisí s jeho zložením. Vo všeobecnosti platí, že so zvyšujúcim sa percentom etylakrylátu v kopolyméri EEA klesá tvrdosť kopolyméru.
Vysvetlenie molekulárnej štruktúry
Molekulárna štruktúra kopolyméru EEA hrá kľúčovú úlohu pri určovaní jeho tvrdosti. Etylénové monoméry tvoria dlhé lineárne reťazce, ktoré sa môžu tesne pri sebe zbaliť, čo vedie k kryštalickejšej štruktúre. Kryštalické oblasti v polyméri sú tuhšie a prispievajú k vyššej tvrdosti. Na druhej strane etylakrylátové monoméry majú v porovnaní s etylénom objemnejšiu bočnú skupinu. Tieto bočné skupiny narúšajú pravidelné balenie polymérnych reťazcov, čím sa znižuje kryštalinita kopolyméru.
So zvyšujúcim sa podielom etylakrylátu sa zvyšuje aj počet týchto objemných bočných skupín. To vedie k amorfnejšej štruktúre, kde sú polymérne reťazce usporiadané náhodnejšie a majú väčšiu voľnosť pohybu. Znížená kryštalinita a zvýšená pohyblivosť reťazca vedú k mäkšiemu a pružnejšiemu materiálu, čím sa znižuje tvrdosť kopolyméru EEA.
Experimentálny dôkaz
Početné experimentálne štúdie potvrdili inverzný vzťah medzi obsahom etylakrylátu a tvrdosťou kopolyméru EEA. Napríklad výskumníci použili techniky, ako je testovanie tvrdosti podľa Shorea, na meranie tvrdosti kopolymérov EEA s rôznym zložením. Tvrdosť Shore je bežnou metódou na meranie tvrdosti elastomérov a mäkkých plastov.
V sérii experimentov boli pripravené vzorky EEA kopolymérov s obsahom etylakrylátu v rozmedzí od 5 % do 30 %. Boli zmerané hodnoty tvrdosti Shore A týchto vzoriek. Výsledky ukázali, že tvrdosť Shore A neustále klesala so zvyšujúcim sa obsahom etylakrylátu. Pre vzorku s 5 % etylakrylátu bola tvrdosť Shore A relatívne vysoká, čo naznačuje tuhší materiál. Keď sa obsah etylakrylátu zvýšil na 30 %, tvrdosť Shore A výrazne klesla, čo naznačuje oveľa mäkší a pružnejší kopolymér.
Dôsledky pre rôzne aplikácie
Vzťah medzi zložením a tvrdosťou kopolyméru EEA má dôležité dôsledky pre jeho rôzne aplikácie.
obalový priemysel
V obalovom priemysle sa kopolyméry EEA často používajú na aplikácie, ako sú flexibilné baliace fólie a tesnenia. Pre aplikácie, kde sa vyžaduje vyšší stupeň tuhosti a rozmerovej stability, ako sú tuhé baliace podnosy, sa uprednostňujú kopolyméry EEA s nižším obsahom etylakrylátu (a teda vyššou tvrdosťou). Tieto kopolyméry si môžu zachovať svoj tvar a poskytnúť dobrú ochranu baleným produktom.
Na druhej strane, pre aplikácie vyžadujúce flexibilitu a prispôsobivosť, ako sú stretch fólie a vložky na balenie potravín, sú vhodnejšie kopolyméry EEA s vyšším obsahom etylakrylátu (nižšou tvrdosťou). Tieto mäkšie kopolyméry sa môžu ľahko obaliť okolo produktov a poskytnúť tesné utesnenie.
automobilový priemysel
V automobilovom priemysle sa kopolyméry EEA používajú v rôznych komponentoch vrátane tesnení, tesnení a častí obloženia interiéru. Tvrdšie kopolyméry EEA s nižším obsahom etylakrylátu sa používajú na aplikácie, kde sa vyžaduje vysoká mechanická pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu, ako sú napríklad tesnenia motora. Vyššia tvrdosť zabezpečuje, že tesnenia odolajú vysokým tlakom a teplotám v motorovom priestore.
Mäkšie kopolyméry EEA s vyšším obsahom etylakrylátu sa používajú na časti obloženia interiéru, ako sú kryty palubnej dosky a tesnenia dverí. Tieto časti musia byť mäkké a pružné, aby poskytovali pohodlné a esteticky príjemné vnútorné prostredie.
Textilný priemysel
V textilnom priemysle,Tavná lepiaca fólia pre textilný FanricaMembrána tavného lepidlavyrobené z kopolymérov EHP sú široko používané. Tvrdosť kopolyméru EEA v týchto lepidlách ovplyvňuje pocit a vlastnosti lepených textílií.
Pre aplikácie, kde sa vyžaduje tuhšie a odolnejšie spojenie, ako napríklad v pracovnom odeve pre vysoké zaťaženie, sa používajú kopolyméry EEA s nižším obsahom etylakrylátu. Tieto tvrdšie lepidlá môžu poskytnúť silnú priľnavosť a zachovať integritu spoja v náročných podmienkach.
Pre aplikácie, kde sa požaduje mäkšie a pružnejšie spojenie, ako je spodná bielizeň a športové oblečenie, sú výhodné kopolyméry EEA s vyšším obsahom etylakrylátu. Tieto mäkšie lepidlá umožňujú textíliám zachovať si pružnosť a pohodlie, pričom stále poskytujú dostatočnú priľnavosť.
Záver a výzva na akciu
Pochopenie toho, ako sa tvrdosť kopolyméru etylénu a etylakrylátu mení so zložením, je nevyhnutné pre výber správneho materiálu pre konkrétne aplikácie. Ako dodávateľ kopolyméru EEA ponúkame širokú škálu produktov s rôznym zložením, aby sme uspokojili rôznorodé potreby našich zákazníkov.
Či už pôsobíte v obalovom, automobilovom alebo textilnom priemysle, náš tím odborníkov vám môže pomôcť vybrať ten najvhodnejší kopolymér EHP na základe vašich požiadaviek. Zaviazali sme sa poskytovať vysoko kvalitné produkty a vynikajúce služby zákazníkom.
Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich produktoch z kopolyméru etylénu a etylakrylátu alebo by ste chceli prediskutovať svoje špecifické potreby aplikácie, neváhajte nás kontaktovať. Tešíme sa na príležitosť spolupracovať s vami a poskytnúť vám tie najlepšie riešenia pre vaše podnikanie.
Referencie
- Brandrup, J., Immergut, EH, & Grulke, EA (Eds.). (1999). Príručka polymérov. John Wiley & Sons.
- Billmeyer, FW (1984). Učebnica vedy o polyméroch. Wiley - Interscience.
- Experimentálne štúdie o vlastnostiach kopolyméru etylénu a etylakrylátu, rôzne výskumné časopisy v oblasti polymérnej vedy.