Etüleenvinüülatsetaat

Etüleenvinüülatsetaat (ingl ethylene-vinyl acetate, lühend EVA) on kopolümeer, mis koosneb etüleeni ja vinüülatsetaadi monomeeridest. Vinüülatsetaadi massiprotsent varieerub 10% kuni 50%, ülejäänu on etüleen. Vinüülatsetaadi sisaldus polümeeris määrab selle peamised omadused. 
pisi|EVA struktuurivalem

 Liigitus 
EVA-l on kolm põhivormi, mis erinevad vinüülatsetaadi sisalduse poolest:

 Madala vinüülatsetaadi sisaldusega (kuni 4%) polümeeri võib nimetada modifitseeritud polüetüleeniks. Sellist kopolümeeri saab käsitleda termoplastse materjalina, nagu madala tihedusega polüetüleeni (LDPE), kuna on omadustelt sarnased – pehme, läikiv ja painduv.
 Keskmise vinüülatsetaadi sisaldusega (umbes 4 kuni 30%) polümeeri nimetatakse termoplastseks etüleenvinüülatsetaadi kopolümeeriks. Selline polümeer omab teatud määral kummile või plastifitseeritud polüvinüülkloriidile sarnaseid omadusi, ehkki pole vulkaniseeritud. 11%-lise vinüülatsetaadi sisaldusega EVA polümeeri kasutatakse kuumliimina.
 Kõrge vinüülatsetaadi sisaldusega (enam kui 60%) polümeeri on nimetatud etüleenvinüülatsetaadi kummiks.

 Omadused 
+Füüsikalised omadusedTihedus0,92...0,97 g/cm³Sulamistemperatuur65 °C...110 °CKlaasistumistemperatuur -30 °C... -15 °CSoojusjuhtivustegur0,21...0,3 W/(m•K)Erisoojus2100...2200 J/(kg•K)Youngi moodul (elastusmoodul)15...80 MPaKõvadus (Shore A)25..60

 Tootmine 
Etüleenvinüülatsetaati (EVA) saadakse etüleeni ja vinüülatsetaadi ahelpolümerisatsiooni teel. Sellise kopolümeeri tootmiseks saab kasutada erinevaid tehnikaid: lahusemeetod (kasutatakse lahustit), emulsioonimeetod (monomeer emulgeeritakse mittesegunevas vedelikus, enamasti vees), masspolümerisatsiooni meetod ja suspensioonpolümerisatsiooni meetod. Laialdaselt kasutatakse masspolümerisatsiooni meetodit kõrge rõhu all, mis viiakse läbi torureaktorites või autoklaavis.

Tavaliselt toimub reaktsioon lahustis (kui polümerisatsioon ei toimu emulsioonifaasis), kus lahustina kasutatakse madala molekulmassiga alkohole, näiteks metanooli. Reaktsioon algatatakse asorühma (koosneb kahest lämmastikuaatomist) või peroksiidiga ja temperatuur hoitakse üldjuhul 40-80°C juures. Tegemist on eksotermilise reaktsiooniga, kus liiga kõrge viskoossuse korral muutub reaktsiooni temperatuuri kontrolli all hoidmine keeruliseks.

Etüleenvinüülatsetaadi polümerisatsiooni kineetika on keeruline. Arvutuslike modelleerimisvahendite abil on leitud, et EVA polümerisatsioon koosneb peamiselt neljast reaktsioonietapist: ahela initsieerimine (initiation), ahela kasv (chain growth), ahela ülekandumine (transfer) ja viimaks ahela lõpetamine (termination). Ahela kasvamine määrab polümerisatsiooniastme ja keskmise molekulmassi ning ahela ülekanne määrab disperssuse. 

 Kasutusvaldkonnad 
pisi|Etüleenvinüülatsetaati kasutatakse jooksujalatsite taldades pehmendusena.
pisi|Plätude tallad on tavaliselt tehtud etüleenvinüülatsetaadi vahust.
EVA-d kasutatakse laialdaselt kuumliimides ja kvaliteetsetes jalgpallisaabastes. Tavaliselt lisatakse sellele ka vaha ja vaiku. EVA toimib ka plastkilede koostises nakke parandava ainena. EVA-st valmistatakse vahtlehti, mida kasutatakse laste mänguasjades, näiteks laste põrandamattides. 

Biomeditsiinilises inseneerias kasutatakse EVA polümeeri ravimikandja rakendustes. Polümeer lahustatakse orgaanilises lahustis (näiteks diklorometaanis) seejärel lisatakse ravim pulbrilisel kujul ja täiteaine (tavaliselt inertne suhkur) ning segatakse ühtlaseks massiks. Segu vormi valamisel külmkuivatatakse see tahkeks. Sellist lahendust on aeglase ravimivabastuse eesmärgil. EVA polümeer organismis ei lagune, on keemiliselt inertne ja manustamisel tekitab vähest vastureaktsiooni.

EVA polümeer on üks paljudest materjalidest, mida tuntakse vahtkummi mõiste all. EVA-vahtu kasutatakse pehmendusmaterjalina mitmesuguses spordivarustuses, näiteks suusa- ja lumelauasaabastes, jalgrattasadulates, hoki- ja poksikaitsetes, veesuusasaabastes ja kalastusvarustuse käepidemetes. Spordijalanõudes toimib EVA tüüpiliselt löögisummutina (näiteks Nike turustab EVA-st pressvormitud vahtu Phylon nime all). Samuti kasutatakse EVA-st valmistatakse ka ujuvpoid kalapüügivõrkudele, kuna selle tihedus on vee omast väiksem. Fotogalvaanikas kasutatakse EVA-d ränipõhiste päikesepatareide kapseldusmaterjalina. 

 Ohutus ja keskkonnamõju 
Polüetüleenvinüülatsetaat on saanud polüvinüülkloriidi (PVC) populaarseks alternatiiviks, kuna ei sisalda kloori. 2014. aasta seisuga ei ole leitud, et EVA oleks kantserogeenne ning sellel puudub ohtlik mõju inimese tervisele. Nagu ka paljude teiste plastide puhul probleemiks, ei ole EVA biolagunev.

 Viited 

Kategooria:Polümeerid