EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)是由乙烯和醋酸乙烯聚合而成的一種先進高分子材料,具有良好的柔軟性、耐低溫性,良好的光學性能、化學穩(wěn)定性、抗老化和耐臭氧強度等特點,廣泛應用于發(fā)泡鞋材、光伏膠膜、電線電纜、熱熔膠等領域。作為重要的乙烯聚合物,其性能主要取決于分子鏈上VA的含量。
EVA的主要指標包括VA(醋酸乙烯酯單體)含量與MI(熔融指數(shù))。隨著VA含量的上升,EVA的彈性、柔韌性、相容性和透明性都會有所提高,但結晶度下降。熔融指數(shù)的增加可以使EVA加工性和表面光澤改善,但力學強度會下降。普通的EVA材料VA含量一般在5-40%,VA含量越低,產(chǎn)品特性就越接近低密度高壓聚乙烯(LDPE),而VA含量越高,產(chǎn)品特性就越接近橡膠,不同VA含量的產(chǎn)品被廣泛用于發(fā)泡鞋材、熱熔膠、電線電纜及光伏電池封裝等領域。
按VA含量的高低可將EVA分為三類:EVA樹脂、EVA彈性體和EVA乳液。三種EVA樹脂用途有所不同。
1. EVA生產(chǎn)工藝介紹
目前國內(nèi)外大多數(shù)企業(yè)采用高壓連續(xù)本體法聚合工藝生產(chǎn)EVA樹脂。根據(jù)所采用反應器的不同,高壓法連續(xù)本體聚合工藝通??煞譃楣苁椒üに嚭透椒üに噧煞N,占比分別為56.8%和43.2%。管式法和釜式法工藝最大區(qū)別在于反應器的不同,管式法使用不帶攪拌器的管式反應器,釜式法使用帶攪拌器的高壓釜式反應器。釜式法的典型工藝有杜邦、USI和Lyondell basell(原Equistar)工藝,在生產(chǎn)高VA含量牌號如光伏、熱熔膠等產(chǎn)品時較有優(yōu)勢,主要用于高端牌號產(chǎn)品的生產(chǎn),其單程轉化率為10%-20%;管式法的典型工藝有Basf、Imhausem/Ruhrchemie、basell公司的Lupotech工藝等,主要用于大宗低VA含量EVA產(chǎn)品的生產(chǎn),如發(fā)泡料、電纜料等,其單程轉化率為25%-35%。
1)低轉化率帶來的原材料成本;
2)裝置選型和數(shù)量增加帶來的固定投資成本:釜式法壓縮機的選型要求高,相應的管道、換熱器、冰機數(shù)量大;產(chǎn)品VA含量較高故所需的料倉數(shù)和風機數(shù)量多;
3)釜式法反應器制造成本高,結構復雜,維修和安裝均較困難。
生產(chǎn)EVA樹脂以乙烯和VA作為原料,而生產(chǎn)LDPE以乙烯為原料。國內(nèi)大部分裝置都是先生產(chǎn)LDPE,再用LDPE裝置切換生產(chǎn)EVA。這樣操作可能會有以下幾點問題:
1)LDPE裝置切換生產(chǎn)EVA,需要對原有裝置進行較大改動,以國內(nèi)技術水平難以保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。首先需要增加高壓循環(huán)氣量,提高二次壓縮機能力,其次EVA樹脂料軟,流動性能大,熔融指數(shù)波動范圍比LDPE更大,所以必須改造擠壓造粒機,以適應EVA生產(chǎn)需要;
2)EVA與LDPE在切換生產(chǎn)的過程中,會產(chǎn)生過渡料較多,容易造成反應器嚴重粘壁,而且在壓縮VA及乙烯的混合氣體時,對機器的填料、氣閥損傷嚴重,需要頻繁維修,因此長期兼產(chǎn)會影響裝置負荷與長周期運行。雖然可能會遇到很多問題,但是國內(nèi)外廠家基本都用LDPE裝置兼產(chǎn)EVA。LDPE廠商通常根據(jù)兩者的經(jīng)濟效益調(diào)整EVA與LDPE的排產(chǎn)量。
來源:研究中心 永安期貨;全球光伏整理
原標題:EVA生產(chǎn)工藝介紹