Приобретение пены EVA без проверки допусков на плотность и твердость часто приводит к тому, что команды по закупкам получают вставки, которые не пропускают защиту по швам, или упаковку, которая постоянно деформируется под нагрузкой.. Правильный выбор материала, прежде чем поставщик сократит оснастку, это то, что отличает спокойное производство от свалки металлолома.
В этом руководстве сравниваются типичные коммерческие сорта пены EVA.: соотношение винилацетата, диапазоны плотности, весы твердости, и клеточная структура. Мы также объясняем, как такая фабрика по производству корпусов, как наша, выбирает и перерабатывает материал., чтобы вы могли прочитать технический паспорт поставщика и узнать, какие цифры действительно важны для вашего продукта..
Что означает EVA
ЭВА означает этиленвинилацетат., универсальный сополимер, физические свойства которого изменяются в зависимости от соотношения двух его химических мономеров..
Химическое определение
ЭВА производится путем сополимеризации этилена с винилацетатом.. Полученный материал ведет себя как термопласт при обработке, но сохраняет гибкость резины при эксплуатации.. Два мономерных сегмента выполняют разную работу внутри одной цепи.:
- Этиленовые сегменты: обеспечить структурную прочность, химическая стойкость, и полукристаллическое поведение, подобное полиэтилену.
- Винилацетатные сегменты: прерывать кристаллизацию, добавление гибкости, тактильная мягкость, и поглощение ударов.
Регулируя это соотношение, производители настраивают базовую смолу от жесткой, структурные сорта до мягких, эластомерный лист.
Как полимер превращается в пену
Гранулы необработанной смолы ЭВА представляют собой твердый пластик.. Они становятся амортизирующим материалом, используемым в промышленных компонентах, в результате термического расширения., и преобразование состоит из трех частей:
- Компаундирование: смола смешивается с пенообразователями, сшивающие агенты, и пигменты.
- Расширение: нагревание размягчает полимер, и вспенивающий агент выделяет газ., образуя крошечные клетки.
- Сшивка: химические связи связывают полимерные цепи в сеть, которая противостоит необратимому разрушению клеток под нагрузкой..
Результатом обычно является матрица с закрытыми ячейками.. Поскольку отдельные газовые ячейки остаются изолированными друг от друга., Готовый лист естественным образом противостоит водопоглощению и сохраняет плавучесть с течением времени..
Почему соотношение винилацетата влияет на производительность
- Коммерческий ассортимент: Составы пенопластов обычно содержат от 8% и 40% винилацетат по весу.
- Низкие коэффициенты: производить более кристаллический, жесткие пенопласты с более прочной структурной поддержкой.
- Высокие коэффициенты: выход мягче, более эластичная амортизация, которая обычно остается гибкой при минусовых температурах.
Указание правильного процентного содержания винилацетата имеет значение при выборе поставщиков.. Несоответствие может привести к тому, что вставка окажется либо слишком хрупкой для логистики холодовой цепи, либо слишком мягкой для размещения тяжелых компонентов в корпусе..
Как производится пена ЭВА
Контроль температуры и сшивка во время расширения превращают необработанный сополимер в листы с закрытыми порами и формованные детали.. После этого этапа в цепочку входят производители корпусов., преобразование этих листов в готовую продукцию.
Как горсть пластиковых гранул стала амортизирующей межподошвой кроссовок? Термическое окно во время производства определяет, будет ли результат амортизацией с высоким отскоком или деформацией., непригодная для использования плита. Три этапа охватывают большую часть того, что должен узнать покупатель..
Рецептура и компаундирование
Производители смешивают базовую смолу с добавками до того, как произойдет какое-либо расширение.. Типичные входные данные для компаундирования, согласно опубликованным данным поставщика, выглядеть так:
- Базовая сополимерная смола: структурный костяк, с содержанием винилацетата, настроенным примерно между 8% и 40% по весу.
- Пенообразователи: обычно азодикарбонамид, который разлагается на газ при нагревании.
- Промоутеры перекрестных связей: органические пероксиды, связывающие цепи в эластичную сеть.
- Термическое компаундирование: внутренние смесители или экструдеры смешивают партию при контролируемых температурах, которые поддерживаются ниже точки срабатывания пенообразователя., предотвращение преждевременного пенообразования.
Формование и расширение
Компрессионное формование — это рабочая лошадка. Составные плиты укладывают в нагретые металлические формы.; под действием прижима вспенивающий агент разлагается, а пероксиды сшивают полимер., улавливание газа внутри дискретных герметичных ячеек. Сброс давления пресса позволяет блоку расшириться примерно в два-три раза по сравнению с формованным объемом.. Непрерывная экструзия и литье пенопласта позволяют увеличить объемы производства.: экструдеры выпускают однородные рулоны для подложки и набивки, в то время как инжекционные установки производят детали сетчатой формы, такие как подошвы обуви..
Небольшие перепады температуры, давление, или химические соотношения изменяют конечные свойства. Слишком много перекиси может сделать сеть хрупкой.; слишком малое количество приводит к чрезмерному сжатию. Вот почему документация от партии к партии, ни одного образца, является реальным доказательством контроля со стороны поставщика пены.
Постобработка и конвертация
Пеноблоки, выходящие из формы, имеют большую толщину., неровный, и содрали шкуру. Производители разделили их на листы. (часто до нескольких миллиметров), ламинат лица с тканью, резина, или самоклеящийся клей, и высечь или вырезать на станке с ЧПУ готовые формы. На этом этапе работают заводы по производству защитных чехлов.: наша линия принимает сертифицированные листы EVA, ламинирует выбранную лицевую ткань, затем тепло образует, обрезки, и сшиваем каждую ракушку. Полная последовательность описана в нашем руководстве по Случаи Евы.
Основные свойства пены EVA
Состав сополимера и параметры расширения определяют механические характеристики., балансирование легких структур с закрытыми порами с определенными химическими и термическими ограничениями.
Какой класс выдерживает вашу рабочую среду? Ответ находится в четырех группах свойств.: физический состав, механическая реакция, термическое поведение, и химические пределы. Приведенные ниже цифры представляют собой типичные опубликованные диапазоны для коммерческих сортов.; воспринимайте их как основу для инструктажа и сверяйте фактические значения с техническими данными поставщика для вашей партии..
Плотность и твердость — отдельные характеристики
Смешение плотности и твердости — прямой путь к срыву производственного цикла.. Плотность – это масса единицы объема., обычно измеряется в кг/м³ по таким стандартам, как ASTM D3575 или ISO. 845. Твердость (твердость) измеряет устойчивость к вмятинам на поверхности, обычно согласно ASTM D2240. Путем изменения коэффициентов расширения и уровней перекрестных связей, производители могут поставлять два пенопласта с одинаковой плотностью и совершенно разными характеристиками деформации..
| Диапазон плотности (кг/м³) | Типичный диапазон твердости | Общие приложения |
|---|---|---|
| 30–50 | Берег 00, около 45–50 | Легкая амортизация, упаковочные вкладыши, листы для рукоделия |
| 50–80 | Берег С, около 15–30 | Универсальные колодки, промышленные прокладки, спортивное защитное снаряжение |
| 80–120 | Берег С, около 35–50 | Подошвы для обуви, вставки для организации инструмента, морские тяговые колодки |
| 120–200 | Аскер С, около 50–70 | Твердая структурная подкладка, прочные подошвы, несущие части |
| 200–400 | Берег А, около 40–70 | Уплотнения высокой плотности, жесткие проставки, структурные компоненты |
Обратите внимание, что шкалы твердости не конвертируются друг в друга.. Показание по Шору A не является показанием по Шору C, и ошибки в закупках часто начинаются именно там. Всегда указывайте точный масштаб, плюс температура испытания, в документе о покупке.
Механический, Термальный, и химические пределы
- Поведение сжатия: Коммерческие сорта обычно демонстрируют прочность на сжатие в десятки кПа при 25% отклонение, со значениями набора сжатия примерно между 9% и 14%; точные цифры различаются в зависимости от класса и их следует читать из TDS..
- Растяжение и разрыв: опубликованная прочность на разрыв и сопротивление раздиру сильно различаются в зависимости от плотности; запросить измеренные значения для конкретной партии.
- Теплоизоляция: герметичные газовые ячейки обеспечивают низкую теплопроводность, именно поэтому материал оказывается в термоупаковке; Диапазон рабочих температур для стандартных марок часто составляет от -70°C до +70°C., с риском усадки на верхнем конце.
- Химическое воздействие: пена устойчива к воде, солевые растворы, и разбавленные кислоты и щелочи, но углеводороды, хлорированные растворители, кетоны, и горячие масла могут вызвать набухание и деградацию.
- УФ и воспламеняемость: незащищенная пена подвержена растрескиванию под воздействием ультрафиолета, если не используются стабилизаторы., и как горючий полимер, он обычно нуждается в огнезащитных добавках, чтобы соответствовать требованиям горизонтального горения, таким как ФМВСС 302.
Что на самом деле влияет на выбор оценок
Три рычага во время производственного набора, когда лист попадает на таблицу свойств.: содержание винилацетата (мягкость и низкотемпературная гибкость), плотность поперечных связей (восстановление, тепловой предел, набор сжатия), и контроль расширения (конечная плотность и однородность клеток). Полезный пример из реальной жизни из наших собственных закупок: мы стандартизируем более высокую твердость 75-го класса, 6 Лист EVA мм в качестве материала по умолчанию, в то время как региональная торговая норма представляет собой более мягкий 65-й уровень, 5 лист мм. Дополнительная твердость и толщина позволяют тонкой стенке корпуса противостоять разрушению при транспортировке без добавления граммов, которые продукт не может унести..
Согласие: РоХС, ДОСТИГАТЬ, и почему это место в спецификации
Для продуктов, предназначенных для ЕС, соответствие материала — это спецификация, не приятно иметь. Сам базовый материал ЭВА не содержит добавленных тяжелых металлов или пластификаторов, вызывающих беспокойство., но добавки, ткани для лица, клеи для ламинирования, и оборудование могут содержать запрещенные вещества. Европейские покупатели обычно запрашивают отчеты об испытаниях REACH SVHC и RoHS.; несколько покупателей из США добавляют предложение Калифорнии 65. На нашем заводе, ДОСТИГАТЬ- и материал, соответствующий требованиям RoHS, используется по умолчанию для каждого заказа, а не является платным обновлением., и у нас есть документация по экологической экспертизе, которую большинство региональных магазинов пропускают.
От спецификации к заказу на поставку
- Запросите TDS заранее: плотность, твердость по шкале с названием, набор сжатия, и стандарт тестирования за каждым числом.
- Проверка на физических образцах: измерить или протестировать партию; не принимать каталожные значения как значения лотов.
- Заморозить спецификацию в письменном виде: ценности, допуски, цвет, толщина, состояние кожи, и документы соответствия.
- Проверьте соответствие замороженной спецификации: предотгрузочные проверки сравнивают производственную партию с утвержденным образцом, не в даташите.
Закрытая ячейка против открытой ячейки EVA
Этиленвинилацетат с закрытыми порами изолирует влагу и выдерживает нагрузку.; EVA с открытыми порами обеспечивает циркуляцию воздуха, поглощает звук, и сжимает мягче.
Выбор неправильной структуры ячеек для компонента приводит к преждевременному выходу из строя.: губка, которая пьет воду, или лайнер, который никогда не дышит. Разница заключается в том, как формируются микроскопические клетки во время расширения..
Структурные различия
- закрытая ячейка: запечатанный, изолированные клетки ограничивают проникновение жидкости; Водопоглощение в хорошо сформированном листе обычно остается ниже 2% по объему.
- Открытая ячейка: взаимосвязанные поры позволяют воздуху и влаге мигрировать через материал.
- Профиль плотности: Коммерческие сорта с закрытыми порами обычно охватывают около 30 к 400 кг/м³, обмен веса против стабильности.
Как каждый из них ведет себя под нагрузкой и влажностью
Герметичные газовые ячейки противостоят конвективной передаче тепла., который поддерживает значение изоляции; та же структура обеспечивает более жесткую несущую способность и более медленный впитывание влаги.. Составы с открытыми порами сжимаются, создавая более мягкое ощущение, и рассеивают шум, передаваемый по воздуху, за счет вязкого трения в сети пор., но переносить меньшую нагрузку и медленнее восстанавливаться. В обуви и прокладках, долгосрочное восстановление размеров обычно описывается набором сжатия, какую бы структуру вы ни указали.
Типичные случаи использования
- закрытая ячейка: морское и туристическое снаряжение, прокладки и уплотнения низкого давления, вставки для инструментов, и защитная упаковка, включая корпуса корпусов, которые мы формируем.
- Открытая ячейка: акустические панели, дышащие подкладки и ортопедические чехлы, и компоненты фильтрации или транспортировки жидкости.
Где используется пена ЭВА
Обувь, морской, упаковка, и медицинские приложения входят в один и тот же короткий список.: водонепроницаемость с закрытыми порами, шоковой поглощение, и простота изготовления.
Знание того, где материал сохраняет свое значение, поможет вам подобрать плотность и твердость для конкретной работы, а не задавать слишком высокие требования к каждой позиции..
Обувь и спортивное снаряжение
В межподошвах и стельках обуви используется ЭВА для поглощения ударов и распределения давления.; противоударная прокладка внутри шлемов, перчатки, и щитки полагаются на возврат энергии; влагостойкие блоки для йоги и соединяющиеся плитки для спортзала используют структуру с закрытыми порами, которая вытирается насухо.
Морские и водные продукты
Стандартные пенопласты с открытыми порами впитывают воду при эксплуатации в морских условиях.. Герметичные ячейки EVA противостоят влаге, сохраняя при этом плавучесть., вот почему он появляется на настиле лодок, плавательные платформы, подушечки для серфинга, плавучие сердечники спасательных жилетов, и противоскользящие ручки для стержня и весла.
Защитная упаковка и вкладыши в чехол
Это наш основной бизнес. Вставки в корпус по индивидуальному заказу, теневые доски для инструментов, и доставка электроники Dunage Protect, инструменты, и прецизионные инструменты, поглощая энергию падения и блокируя вибрацию.. Сорта с более высокой плотностью подходят для более тяжелых инструментов.; зоны с более низкой плотностью, мягкие крышки и хрупкие периферийные устройства. Конструкция оболочки, выбор лайнера, и варианты аппаратного обеспечения изложены в нашем руководстве для покупателя корпуса EVA, указанном выше..
Медицинские приборы и потребительские товары
Чехлы для медицинских инструментов нуждаются в протираемых поверхностях и отслеживаемых материалах., что подталкивает покупателей к использованию соответствующих марок EVA с документально подтвержденными протоколами испытаний REACH и RoHS.. Вне здравоохранения, материал используется в ортопедических опорах, термоформованные прототипы и реквизит, и подстилка здания и компенсационные швы. Везде, где используется, применяется то же правило: плотность выбора, толщина, и твердость для реальной среды, затем протестируйте собранное изделие в реальных условиях.
ЭВА против полиэтилена против пенополиуретана
Выбор между Евой, ЧП, и PU сводится к тому, чтобы структура ячеек и поведение отскока соответствовали вашим механическим, влага, и тепловые требования.
Все три из пены; они отличаются тем, что происходит, когда покупатель выталкивает их за пределы зоны комфорта. ЭВА сочетает в себе резиноподобную гибкость с чистыми краями высечки и надежным восстановлением при многократном сжатии., хотя он размягчается при температуре эксплуатации примерно 60–70 ° C.. PE — экономичная рабочая лошадка для жестких, структурная защита и ее сшитый вариант добавляют тепловой запас. Гибкий полиуретан выигрывает в плане мягкости, но удерживает влагу и может выдерживать постоянное схватывание при длительной нагрузке..
| Атрибут | Ева пена | На пене | Пенополиуретан |
|---|---|---|---|
| Клеточная структура | Преимущественно закрытые ячейки | закрытая ячейка | Преимущественно открытые ячейки (гибкие оценки) |
| Поглощение влаги | Очень низкий | Очень низкий | Впитывает воду |
| Чувство и восстановление | Твердый-мягкий, хороший отскок | Жесткий, более низкое соответствие | Самый мягкий, возможно медленное восстановление |
| Изготовление | Чистая высечка, термоформование, связь | Простая резка и ламинирование. | Монтаж пены на месте и преобразование плит |
| Типичная роль | Многоразовые чехлы, межподошвы, Спортивная прокладка | Экономичная защита доставки, изоляция | Мебель, сидение, акустический комфорт |
Если в ваш список включен специально сшитый полиэтилен, наша специальная разбивка сшитый пенополиэтилен рассказывает о том, как формируется сеть из сшитого полиэтилена и в чем она превосходит стандартные полиэтилен и этиленвинилацетат..
Часто задаваемые вопросы
Что означает EVA в пене EVA?
ЭВА означает этиленвинилацетат., сополимер мономеров этилена и винилацетата. Этилен способствует структурной прочности и технологичности термопластов.; винилацетат добавляет гибкость и эластичность при низких температурах.. Расширение смолы пенообразователем дает легкий вес., эластичная пена с закрытыми порами.
Является ли пена EVA водонепроницаемой??
Сам материал устойчив к воде, поскольку EVA с закрытыми порами удерживает газ в герметичных карманах., сохранение абсорбции на очень низком уровне. Готовые сборки, однако, все еще может пропускать воду через незагерметизированные швы, молнии, шитье, или необработанные края среза, поэтому дизайн продукта имеет такое же значение, как и пенопласт..
Пена ЭВА токсична или безопасна??
Отвержденный полимер ЭВА химически стабилен и инертен при комнатной температуре.. Новые продукты могут иметь временные производственные запахи или легкие выбросы ЛОС из добавок., который обычно исчезает в течение нескольких дней после выхода в эфир. Для регулируемых рынков, запросить REACH SVHC, РоХС, или предложение 65 протоколы испытаний, охватывающие реальную партию, а не родовую смолу.
Можно ли переработать пену ЭВА??
ЭВА в принципе подлежит вторичной переработке., но программы на обочине редко его принимают, и химически сшитые марки не плавятся просто так. Промышленные переработчики измельчают чистый лом в крошку или порошок для изготовления подложек пола., композитные коврики, и игровые поверхности, таким образом, потоки заводских отходов являются практическим путем переработки..
Какую температуру выдерживает пена ЭВА?
Стандартные марки обычно рассчитаны на рабочие температуры значительно ниже точки замерзания, примерно до 60–70°C., с опубликованными пределами, варьирующимися в зависимости от состава. Выше этого диапазона материал становится мягче и может деформироваться., именно поэтому он термоформуется в корпуса, но и почему припаркованный автомобиль под прямыми солнечными лучами — настоящее испытание для любого продукта EVA.
Заключительные мысли
Дешевле, непроверенная пена может выглядеть привлекательно в ценовом предложении и дорогой в отчете о возвратах.. Плотность, твердомер с названной шкалой, набор сжатия, и документация о соответствии — это четыре числа, которые определяют, прослужит ли компонент свой срок службы., и они должны быть включены в вашу закупочную спецификацию до начала оснастки..
Если вы разрабатываете индивидуальный корпус или вставку, попросить потенциальных поставщиков показать отчеты об испытаниях материалов для конкретной партии, плюс сформированный образец, измеренный по вашим замороженным характеристикам. Именно так мы работаем: ДОСТИГАТЬ- и материалы, соответствующие RoHS по умолчанию, 75-й класс 6 мм Стандартный запас EVA, и образцы проверяются по вашей документации до начала массового производства.
