EVA的產(chǎn)能及下游需求
一、EVA簡(jiǎn)介
EVA是乙烯和醋酸共聚而成的,它是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得,英文名稱為:Ethylene Vinyl Acetate,簡(jiǎn)稱為EVA,是繼HDPE、LDPE、LLDPE之后第四大乙烯系列聚合物。
EVA樹(shù)脂一般是指醋酸乙烯(VA)含量在5%~40%,EVA材料指的是“乙烯-醋酸乙烯共聚物“及其制成的橡塑發(fā)泡材。
與聚乙烯相比,EVA由于在分子鏈中引入了醋酸乙烯單體,從而降低了結(jié)晶度,提高了柔韌性、抗沖擊性、填料相溶性和熱密封性能,被廣泛應(yīng)用于發(fā)泡鞋料、功能性棚膜、包裝膜、熱熔膠、電線電纜及玩具等領(lǐng)域,在新能源領(lǐng)域也有廣泛地運(yùn)用,如光伏材料、太陽(yáng)能電池粘合劑等。
二、EVA的生產(chǎn)工藝
EVA有4種生產(chǎn)工藝: 溶液聚合、乳液聚合、懸浮聚合和高壓本體連續(xù)聚合法。當(dāng)前工業(yè)化生產(chǎn)均為高壓本體連續(xù)聚合法,其可分為管式法或釜式法。
1.高壓法
高壓法本體共聚工藝類(lèi)似于LDPE的生產(chǎn)。根據(jù)反應(yīng)器不同,高壓法連續(xù)本體聚合工藝可分為管式法和釜式法。
2.溶液法
中等含量的乙烯一醋酸乙烯共聚物可以用高壓法來(lái)生產(chǎn),但大多數(shù)是在中等壓力下用溶液聚合法制造。
3.乳液法
乳液聚合和本體聚合相反,是制取高VA含量的EVA產(chǎn)品的方法,其VA含量為70%~90%。
三、不同VA含量選擇
EVA性能與乙酸乙烯酯(VA)含量有很大關(guān)系,一般來(lái)說(shuō),VA含量在10%-20%范圍時(shí)為塑性材料,而VA含量超過(guò)30%時(shí)為彈性材料。
按VA含量不同,EVA可分為三大類(lèi)品種:EVA樹(shù)脂(VA含量5%-40%)、EVA彈性體(VA含量為40%-70%)及EVA乳液(VA含量為70%-95%)
VA含量在5%~40%的,一般稱為EVA樹(shù)脂,主要用作聚烯烴樹(shù)脂改性、油類(lèi)添加劑,以及生產(chǎn)電線電纜屏蔽層和護(hù)套、薄膜、熱熔膠、發(fā)泡等;
VA含量在40%~70%的,一般稱為EVA彈性體,一般稱為EVA 彈性體,主要用作橡膠彈性體、PVC 改性劑及汽車(chē)工業(yè)部件等;
VA含量在70%~95%的,通常呈乳液狀態(tài),稱為EVA乳液,主要用于粘合劑、無(wú)紡布用膠、密封膠、地毯背襯膠、涂料和屋面防水層等。
四、影響EVA性能的主要因素:
1)Melt Index熔融指數(shù)(簡(jiǎn)稱MI,溶指)
2)醋酸乙烯酯(VA的含量)
熔融指數(shù)(MI)一定,乙酸乙烯(VA)含量越高,其彈性、柔軟性、相溶性、透明性等也越高;當(dāng)VA的含量減少的時(shí)候,它的性能接近于聚乙烯(PE),剛性增高,耐磨性、電絕緣性提高。VA的含量一定,溶指(MI)增加,軟化點(diǎn)下降,加工性和表面光澤改善,但強(qiáng)度會(huì)下降,否則,隨著MI的降低則分子量增大,沖擊性能和抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能提高。
五、EVA用途及相應(yīng)的醋酸乙烯含量
1.發(fā)泡鞋材
鞋材是我國(guó)EVA樹(shù)脂主要的應(yīng)用領(lǐng)域。在鞋材使用的EVA樹(shù)脂中,醋酸乙烯含量一般在10%~22%。由于EVA樹(shù)脂共混發(fā)泡制品具有柔軟、彈性好、耐化學(xué)腐蝕等性能,因此被廣泛應(yīng)用于中高檔旅游鞋、登山鞋、拖鞋、涼鞋的鞋底和內(nèi)飾材料中。另外,這種材料還用于隔音板、體操墊和密封材領(lǐng)域。我國(guó)廣東的順德、東莞、中山,福建的晉江、泉州和浙江的溫州是我國(guó)鞋業(yè)的主要生產(chǎn)基地,每年消耗大量的EVA樹(shù)脂產(chǎn)品。
2.薄膜
EVA薄膜的主要用途是生產(chǎn)功能性棚膜。功能性棚膜具有較高的耐候、防霧滴和保溫性能,由于聚烯不具有極性,即使添加一定量的防霧滴劑,其防霧滴性能也只能維持2個(gè)月左右;而添加一定量EVA樹(shù)脂制成的棚膜,不僅具有較高的透光率,而且防霧滴性能也有較大提高,一般可超過(guò)4個(gè)月。另外,EVA還可用于生產(chǎn)包裝膜、醫(yī)用膜、層壓膜、鑄造膜等。醋酸乙烯含量一般在5%-10%。
3.電線電纜
由于EVA樹(shù)脂具有良好的填料包容性和可交聯(lián)性,因此在無(wú)鹵阻燃電纜、半導(dǎo)體屏蔽電纜和二步法硅烷交聯(lián)電纜中使用較多。另外,EVA樹(shù)脂還被應(yīng)用于制作一些特殊電纜的護(hù)套。在電線電纜中使用的EVA樹(shù)脂,醋酸乙烯含量一般在12%~24%。
4.玩具
EVA樹(shù)脂在玩具中也有較多應(yīng)用,如童車(chē)輪、座墊等。近年來(lái),我國(guó)玩具加工業(yè)發(fā)展迅速,生產(chǎn)多集中于沿海的東莞、深圳、汕頭等地,主要以出口和對(duì)外加工為主。據(jù)分析,這些廠家每年消耗EVA樹(shù)脂約5000t,使用牌號(hào)與鞋材用料基本相同。
5.熱熔膠
以EVA樹(shù)脂為主要成分的熱熔膠,由于不含溶劑,不污染環(huán)境且安全性較高,非常適合于自動(dòng)化的流水線生產(chǎn),因此被廣泛應(yīng)用于書(shū)籍無(wú)線裝訂、家具封邊、汽車(chē)和家用電器的裝配、制鞋、地毯涂層和金屬的防腐涂層上。
熱熔膠主要使用醋酸乙烯含量在25%~40%的品種。國(guó)內(nèi)雖有此牌號(hào)的產(chǎn)品,但長(zhǎng)期未安排生產(chǎn),因此全部被進(jìn)口料所占有。
六、EVA的成型加工
1.注塑
采用一般PE或PP使用的注射設(shè)備即可。由于EVA具有彈性,因此可用制成類(lèi)似橡膠的制品而無(wú)需經(jīng)過(guò)硫化工序,且著色容易,制品色彩鮮艷。其成型溫度下限以保持一定的流動(dòng)性為標(biāo)準(zhǔn),上限溫度則以防止EVA熱分解為度。其熱分解溫度為229~230℃左右,一般情況下,料溫控制在170 ---200℃為宜。
2.真空成型
EVA的真空成型制品光潔透明.但由于其導(dǎo)熱性差、熔點(diǎn)低,因此腔模溫度應(yīng)較低,成型周期長(zhǎng)。一般可采用低溫冷卻模具的方法來(lái)成型。
3.吹塑成型薄膜
采用一般的吹塑設(shè)備即可。由于EVA熔點(diǎn)低,物料的冷卻必須予以特別考慮。牽引力要小一些,否則會(huì)造成薄膜制品的開(kāi)口性較差,此外還應(yīng)考慮加入爽滑劑。
4.發(fā)泡成型
發(fā)泡成型時(shí)要注意調(diào)節(jié)發(fā)泡劑的用量。其發(fā)泡制品具有彈性、質(zhì)輕、強(qiáng)韌和收縮率低等特點(diǎn)。
七、EVA產(chǎn)能的分布
EVA產(chǎn)能主要分布在沿海及內(nèi)陸煤化工基地,華東EVA產(chǎn)能占比高達(dá)66%,華北、西北占比分別在17%和17%;從下游需求來(lái)看,華東和華南兩地占國(guó)內(nèi)消費(fèi)總量的90%,且兩地分化明顯,華東地區(qū)由于膠膜企業(yè)及電纜企業(yè)的迅速擴(kuò)張,光伏料、電纜料消費(fèi)占比較高,華南地區(qū)主要是集中在熱熔膠、鞋材領(lǐng)域,以發(fā)泡、熱熔膠等消費(fèi)為主。 近年來(lái)隨著大煉化及煤制烯烴發(fā)展,民營(yíng)企業(yè)相繼涌入EVA賽道,供給主體多元化,目前已經(jīng)形成了 國(guó)營(yíng)、合資、民營(yíng)三足鼎立局面。對(duì)于光伏料,一直未形成有效增量,當(dāng)前供應(yīng)端仍以斯?fàn)柊?、?lián)泓、臺(tái)塑及海外貨源為主。2022年,光伏料增量主要是浙石化及LG裝置,獨(dú)山子20萬(wàn)噸EVA近期中交,預(yù)計(jì)9.30投料試車(chē)2025年前我國(guó)EVA在建擬建裝置情況
遠(yuǎn)期來(lái)看,EVA仍有大量新產(chǎn)能規(guī)劃,但若生產(chǎn)光伏料,仍需要較長(zhǎng)的投產(chǎn)周期:項(xiàng)目施工周期3年左右;投產(chǎn)后,先生產(chǎn)LDPE之后轉(zhuǎn)產(chǎn)EVA需要0.5-1年時(shí)間;穩(wěn)定產(chǎn)出合格品后,下游膠膜廠商試用需要3-6個(gè)月,整個(gè)項(xiàng)目的周期需要4年左右,且并非能全部產(chǎn)出光伏料,管式法光伏料產(chǎn)率上限80%-100%,釜式法光伏料上限10%-30%
八、 EVA下游需求及所用添加劑
EVA應(yīng)用廣泛,主要集中在光伏、紡織鞋材、電氣等領(lǐng)域,下游消費(fèi)結(jié)構(gòu):光伏料37%、發(fā)泡料28%、電纜料17%、熱熔膠7%、涂覆7%、農(nóng)膜1%,光伏料作為**大消費(fèi)下游,未來(lái)占比仍然有望擴(kuò)大。EVA發(fā)泡材料中,主要使用石粉、滑石粉做填充料。
主要作用:
1.是降低材料成本;
2.增容、填充,改善發(fā)泡材料密度;
3.提高產(chǎn)品硬度;
4.提高產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。
EVA電纜材料中,主要使用阻燃材料氫氧化鋁、氫氧化鎂、水鎂石、水菱鎂/斜方運(yùn)石礦、水滑石、含硅無(wú)機(jī)填充型阻燃劑。在氫氧化物作為主要阻燃填料的基礎(chǔ)上,可以增加其他阻燃劑提高阻燃性能,如加入紅磷、有機(jī)硅化合物可以大大提高氧指數(shù)。氫氧化物和蒙脫土、滑石類(lèi)礦物復(fù)配,可以提高燃燒時(shí)的成炭性。
九、EVA的包裝貯存及運(yùn)輸
產(chǎn)品內(nèi)包裝為聚乙烯薄膜袋,外包裝為聚丙烯編織袋。貯存和運(yùn)輸時(shí),倉(cāng)庫(kù)或車(chē)廂內(nèi)應(yīng)保持干燥、整潔、通風(fēng)良好裝卸時(shí)嚴(yán)禁使用鐵鉤。
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