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Etileno-acetato de vinilo

Una imagen de primer plano de EVA de celda abierta
Leche de polímero EVA

El etileno-acetato de vinilo ( EVA ), también conocido como poli(etileno-acetato de vinilo) ( PEVA ), es un copolímero de etileno y acetato de vinilo . El porcentaje en peso de acetato de vinilo suele variar entre el 10 y el 50 %, siendo el resto etileno. Existen tres tipos diferentes de copolímero EVA, que difieren en el contenido de acetato de vinilo (VA) y en la forma en que se utilizan los materiales.

El copolímero EVA , que se basa en una proporción baja de VA (aproximadamente hasta un 4 %), se puede denominar polietileno modificado con acetato de vinilo. Es un copolímero y se procesa como un material termoplástico , al igual que el polietileno de baja densidad . Tiene algunas de las propiedades de un polietileno de baja densidad, pero tiene un mayor brillo (útil para películas), suavidad y flexibilidad. En general, se considera que el material no es tóxico.

El copolímero EVA , que se basa en una proporción media de VA (aproximadamente entre el 4 y el 30 %), se denomina copolímero termoplástico de etileno y acetato de vinilo y es un material elastómero termoplástico. No está vulcanizado , pero tiene algunas de las propiedades de un caucho o de cloruro de polivinilo plastificado , especialmente en el extremo superior del rango. Tanto los materiales EVA con relleno como sin relleno tienen buenas propiedades a bajas temperaturas y son resistentes. Los materiales con aproximadamente un 11 % de VA se utilizan como adhesivos termofusibles.

El copolímero EVA que se basa en una alta proporción de VA (más del 60%) se denomina caucho de etileno-acetato de vinilo. [1]

El EVA es un polímero elastomérico que produce materiales que son "similares al caucho" en suavidad y flexibilidad. El material tiene buena claridad y brillo, tenacidad a baja temperatura, resistencia al agrietamiento por tensión, propiedades impermeables con adhesivo termofusible y resistencia a la radiación UV . El EVA tiene un olor característico similar al vinagre y es competitivo con los productos de caucho y polímero de vinilo en muchas aplicaciones eléctricas.

Producción

El EVA se fabrica mezclando etileno y acetato de vinilo en un procesador, lo que crea una masa de EVA sin refinar. Se introduce en rodillos que la aplanan en láminas, que luego se colocan en un horno a presión. [2] El etileno-acetato de vinilo se basa en productos de la producción de petróleo y gas natural.

La hidrólisis de EVA produce un copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) (y ácido acético).

Aplicaciones

Los adhesivos termofusibles (como las barras de pegamento termofusible) y los botines de fútbol de gama alta suelen estar hechos de EVA, generalmente con aditivos como cera y resina . El EVA también se utiliza como aditivo para mejorar la adherencia en los envoltorios de plástico . Las láminas de espuma para manualidades están hechas de EVA y se utilizan popularmente para las pegatinas de espuma para niños. [ aclaración necesaria ]

El EVA también se utiliza en aplicaciones de ingeniería biomédica como dispositivo de administración de fármacos . El polímero se disuelve en un disolvente orgánico (como el diclorometano ). Se añaden el fármaco en polvo y el relleno (normalmente un azúcar inerte) a la solución líquida y se mezclan rápidamente para obtener una mezcla homogénea. A continuación, la mezcla de fármaco, relleno y polímero se vierte en un molde a -80 °C y se liofiliza hasta que se solidifica. Estos dispositivos se utilizan en la investigación de la administración de fármacos para liberar lentamente un compuesto. El polímero no se biodegrada en el organismo, pero es bastante inerte y provoca poca o ninguna reacción tras la implantación.

EVA es uno de los materiales conocidos popularmente como caucho expandido o goma espuma . La espuma EVA [3] [4] [5] se utiliza como relleno en equipos para varios deportes como botas de esquí , sillines de bicicleta , protectores de hockey , guantes y cascos de boxeo y artes marciales mixtas , botas de wakeboard , botas de esquí acuático , cañas de pescar y mangos de carretes de pesca . Se utiliza típicamente como amortiguador en zapatos deportivos , por ejemplo. (Algunos fabricantes de zapatillas para correr, como Nike , comercializan espuma moldeada por compresión a base de EVA utilizada en la fabricación de zapatillas para correr como "Phylon". [6] ) Se utiliza para la fabricación de flotadores para aparejos de pesca comercial como redes de cerco ( pesca con red de cerco ) y redes de enmalle . Además, debido a su flotabilidad, EVA se ha abierto camino en productos no tradicionales como gafas flotantes. También se utiliza en la industria fotovoltaica como material de encapsulación para células solares de silicio cristalino en la fabricación de módulos fotovoltaicos . Las zapatillas y sandalias de EVA son populares porque son ligeras, fáciles de moldear, inodoras, brillantes y más económicas que el caucho natural. En las cañas de pescar, la EVA se utiliza para construir mangos en el extremo de la caña. La EVA se puede utilizar como sustituto del corcho en muchas aplicaciones.

Los copolímeros EVA son adhesivos utilizados en embalajes, textiles, encuadernación para unir películas de plástico, superficies metálicas, papel recubierto y como polvos redispersables en yesos y revoques de cemento .

En los últimos años, la espuma EVA se ha utilizado popularmente en las comunidades de cosplay , en gran parte debido a su facilidad para trabajar, su durabilidad y su comodidad en comparación con los disfraces tradicionales hechos de plástico. [7]

La espuma para hacer flores es una lámina fina de EVA, que es flexible y que utilizan los artistas y artesanos para hacer flores artificiales. Estas espumas se presentan como láminas en bruto y se pueden cortar en la forma de pétalo deseada y luego se pueden moldear con plancha para armar flores artificiales juntando estos pétalos. [8]

El EVA también se utiliza en la formulación de revestimientos de pinturas base agua para interiores de buena calidad con un 53 % de dispersante primario.

Otros usos

El EVA se utiliza en aparatos ortopédicos, almohadillas de tracción para tablas de surf y skimboard, alfombrillas para automóviles y para la fabricación de algunas flores artificiales.

El EVA se utiliza como mejorador del flujo en frío para el combustible diésel. Se añade a los combustibles diésel en una concentración de 50 a 250 ppm para inhibir la cristalización de ceras que podrían bloquear los filtros de combustible. [9]

EVA es un separador en filtros HEPA . EVA se puede cortar fácilmente de láminas y moldear para darle forma. También se utiliza para hacer protectores bucales termoplásticos que se ablandan en agua hirviendo para un ajuste específico del usuario. También se utiliza para acondicionar e impermeabilizar telas y cuero. [10] EVA encuentra aplicación en la fabricación de parches transdérmicos de nicotina , ya que el copolímero se une bien con otros agentes para formar sustancias similares a gel. EVA también se utiliza a veces como material para algunas piezas de maquetas de plástico. Un uso común de la goma espuma EVA es en los anillos de soporte de membrana de cono de altavoz de baja frecuencia (woofer) [11] (reemplazando el caucho) debido a sus buenas propiedades mecánicas y acústicas. La espuma EVA de celda abierta se utiliza para amortiguar la difracción acústica de alta frecuencia de los altavoces de agudos y a menudo se coloca en el área alrededor del controlador del altavoz de alta frecuencia para brindar una mejor directividad e imagen sónica.

El EVA puede utilizarse en dispositivos dentales hechos a medida con un enfoque adecuado en la higiene. [12]

Consideraciones de seguridad y medioambientales

Recientemente, el acetato de vinilo de polietileno se ha convertido en una alternativa popular al cloruro de polivinilo porque no contiene cloro . [13] Hasta 2014, el NTP , la ACGIH , la IARC o la OSHA no han determinado que el EVA sea cancerígeno y no tiene efectos adversos conocidos sobre la salud humana. [14] Al igual que muchos plásticos, es difícil de biodegradar . Un estudio sugirió que puede tener efectos adversos sobre ciertos organismos, pero no se ha determinado su efecto real sobre los humanos. [13]

Véase también

Referencias

  1. ^ Whelan, A.; Whelan, Tony (27 de mayo de 1994). Diccionario de tecnología de polímeros. Springer Science & Business Media. ISBN 9780412581809– a través de Google Books.
  2. ^ "FindSourcing – EVA - Etileno-acetato de vinilo". www.findsourcing.com . Consultado el 15 de febrero de 2023 .
  3. ^ Reyes-Labarta, JA; Marcilla, A. (2012). "Tratamiento térmico y degradación de espumas reticuladas de etileno acetato de vinilo-polietileno-azodicarbonamida-ZnO. Modelado y análisis cinético completo". Investigación en química industrial e ingeniería . 51 (28): 9515–9530. doi :10.1021/ie3006935.
  4. ^ Reyes-Labarta, JA; Marcilla, A. (2008). "Análisis de calorimetría diferencial de barrido del tratamiento térmico de mezclas ternarias de etileno acetato de vinilo, polietileno y azodicarbonamida". Journal of Applied Polymer Science . 110 (5): 3217–3224. doi :10.1002/app.28802. hdl : 10045/13312 .
  5. ^ Reyes-Labarta, JA; Olaya, MM; Marcilla, A. (2006). "Estudio DSC de las transiciones involucradas en el tratamiento térmico de mezclas espumables de copolímero PE y EVA con azodicarbonamida". Journal of Applied Polymer Science . 102 (3): 2015–2025. doi :10.1002/app.23969. hdl : 10045/24680 .
  6. ^ Mills, NJ (2003). "Materiales para calzado deportivo". En Jenkins, Mike (ed.). Materiales para equipamiento deportivo. Vol. 1. Cambridge: Woodhead Publishing. págs. 74, 76. ISBN 9781855738546. Recuperado el 11 de noviembre de 2018 .
  7. ^ Birger, Candace (9 de julio de 2020). «Cosplay: Cómo texturizar la espuma EVA para mejorar tu juego de cosplayer». Popverse . Consultado el 24 de abril de 2024 .
  8. ^ "¿Qué es la espuma para hacer flores (también conocida como Foamiran)?". Foamiran . 12 de octubre de 2017 . Consultado el 22 de enero de 2018 .
  9. ^ Werner Dabelstein, Arno Reglitzky, Andrea Schütze y Klaus Reders "Combustibles para automóviles" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2007, Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a16_719.pub2
  10. ^ "Cómo funciona Nikwax". nikwax.com .
  11. ^ "Construcción de subwoofers y woofers".
  12. ^ Ogawa, Taiji; Yamasaki, Sayaka; Honda, Mariko; Terao, Yutaka; Kawabata, Shigetada; Maeda, Yoshinobu (abril de 2012). "Supervivencia a largo plazo de estreptococos salivales en dispositivos dentales hechos de etileno acetato de vinilo". Revista internacional de ciencia oral . 4 (1): 14–18. doi :10.1038/ijos.2012.13. ISSN  2049-3169. PMC 3412658 . PMID  22422084. 
  13. ^ ab Meng, Tingzhu Teresa (2014). "Los compuestos orgánicos volátiles del plástico de polietileno y acetato de vinilo son tóxicos para los organismos vivos". The Journal of Toxicological Sciences . 39 (5): 795–802. doi : 10.2131/jts.39.795 . PMID  25242410.
  14. ^ "Hoja de datos de seguridad (SDS) SDS-101 – Etileno-vinil-acetato" (PDF) . 10 de febrero de 2014. Archivado desde el original (PDF) el 27 de abril de 2021 . Consultado el 18 de abril de 2020 .

Enlaces externos