Blog

Ethylene Vinyl Acetate EVA là gì? Tính chất, cấu tạo và ứng dụng

Ethylene vinyl acetate EVA là một loại copolymer nhiệt dẻo được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất giày dép, bao bì, màng nhựa, keo nóng chảy, đồ chơi, vật liệu cách nhiệt và công nghiệp năng lượng mặt trời. Nhờ đặc tính mềm, đàn hồi, nhẹ lại dễ gia công, EVA trở thành một trong những vật liệu polymer quen thuộc trong cả công nghiệp lẫn đời sống.

Vậy ethylene vinyl acetate EVA là gì, có cấu tạo như thế nào được sản xuất ra sao và tại sao vật liệu này được ứng dụng phổ biến? Bài viết dưới đây sẽ giúp làm rõ những đặc điểm quan trọng của EVA.

Ethylene Vinyl Acetate EVA là gì?

Ethylene vinyl acetate EVA là copolymer được tạo thành từ hai monomer chính là ethylene và vinyl acetate.

Tên tiếng Anh

Ethylene Vinyl Acetate

Tên viết tắt

EVA

Khác với polyethylene chỉ được tạo thành từ ethylene, EVA chứa thêm các mắt xích có nguồn gốc từ vinyl acetate trong chuỗi polymer.

Có thể biểu diễn cấu trúc EVA theo dạng tổng quát

–[CH2–CH2]x–[CH2–CH(OCOCH3)]y–

Trong đó

  • Phần –CH2–CH2– có nguồn gốc từ ethylene.
  • Phần –CH2–CH(OCOCH3)– có nguồn gốc từ vinyl acetate.
  • x và y thể hiện tỷ lệ tương đối giữa hai loại mắt xích.

Tỷ lệ vinyl acetate có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất của vật liệu EVA.

Cấu tạo của Ethylene Vinyl Acetate EVA

Ethylene vinyl acetate EVA là một copolymer nghĩa là chuỗi polymer được hình thành từ nhiều hơn một loại monomer.

Hai monomer ban đầu là

Ethylene

CH2=CH2

Vinyl acetate

CH2=CH–OCOCH3

Trong quá trình đồng trùng hợp, liên kết đôi C=C của hai monomer được mở ra và các phân tử liên kết lại với nhau tạo chuỗi polymer dài.

Có thể mô tả đơn giản

Ethylene + Vinyl acetate → Ethylene vinyl acetate EVA

Sự có mặt của nhóm acetate –OCOCH3 làm thay đổi đáng kể cấu trúc và tính chất của polymer so với polyethylene thông thường.

Hàm lượng Vinyl Acetate ảnh hưởng đến EVA như thế nào?

Một trong những yếu tố quan trọng nhất của ethylene vinyl acetate EVA là hàm lượng vinyl acetate thường được biểu thị theo phần trăm khối lượng.

Khi hàm lượng vinyl acetate thấp, vật liệu có nhiều đặc tính gần với polyethylene hơn chẳng hạn

  • Độ cứng cao hơn
  • Khả năng chịu tải tốt hơn
  • Độ kết tinh tương đối cao
  • Khả năng gia công giống polyethylene hơn

Khi hàm lượng vinyl acetate tăng, EVA thường trở nên

  • Mềm hơn
  • Linh hoạt hơn
  • Đàn hồi hơn
  • Trong suốt hơn ở một số cấp vật liệu
  • Có khả năng bám dính tốt hơn
  • Giảm độ kết tinh

Do đó, nhà sản xuất có thể lựa chọn loại EVA với tỷ lệ vinyl acetate phù hợp tùy theo mục đích sử dụng.

Tính chất của Ethylene Vinyl Acetate EVA

EVA sở hữu nhiều đặc tính giúp vật liệu này được ứng dụng rộng rãi.

Độ mềm và đàn hồi tốt

Ethylene vinyl acetate EVA có độ mềm và độ đàn hồi cao hơn nhiều loại polyethylene thông thường.

Đây là lý do EVA được sử dụng phổ biến để sản xuất đế giày, tấm xốp và nhiều sản phẩm cần khả năng hấp thụ lực.

Trọng lượng nhẹ

EVA có thể được tạo thành dạng foam hoặc xốp với cấu trúc chứa nhiều tế bào khí nhỏ.

Vật liệu EVA foam có trọng lượng nhẹ nhưng vẫn duy trì được độ đàn hồi vì vậy rất phù hợp cho các sản phẩm giày dép, đồ thể thao và vật liệu đệm.

Khả năng chống nước

EVA có khả năng hấp thụ nước thấp và tương đối phù hợp với những ứng dụng thường xuyên tiếp xúc với độ ẩm.

Đặc tính này khiến vật liệu được sử dụng trong dép, thảm, vật liệu đóng gói và các sản phẩm ngoài trời.

Khả năng chịu va đập

Nhờ độ mềm và đàn hồi mà EVA có thể hấp thụ một phần năng lượng khi chịu tác động cơ học.

Vì vậy EVA foam thường được sử dụng để tạo

  • Miếng đệm
  • Bao bì chống sốc
  • Thảm thể thao
  • Đế giày
  • Vật liệu bảo vệ

Khả năng gia công tốt

Ethylene vinyl acetate EVA là polymer nhiệt dẻo nên có thể được gia công bằng nhiều kỹ thuật khác nhau như

  • Ép phun
  • Ép đùn
  • Tạo màng
  • Ép nhiệt
  • Tạo foam
  • Đúc khuôn

Điều này giúp EVA phù hợp với nhiều quy trình sản xuất công nghiệp.

EVA Foam là gì?

EVA foam là vật liệu xốp được sản xuất từ ethylene vinyl acetate.

Trong quá trình sản xuất, polymer EVA được kết hợp với chất tạo xốp và các phụ gia phù hợp để hình thành cấu trúc gồm nhiều tế bào khí nhỏ.

EVA foam có các đặc điểm nổi bật như

  • Nhẹ
  • Mềm
  • Đàn hồi
  • Hấp thụ lực tốt
  • Dễ cắt và tạo hình
  • Khả năng chống nước tương đối tốt
  • Có thể tạo nhiều độ cứng khác nhau

Đây là vật liệu rất phổ biến trong ngành giày dép và các sản phẩm thể thao.

Ethylene Vinyl Acetate EVA trong sản xuất giày dép

Một trong những ứng dụng quen thuộc nhất của EVA là sản xuất đế giày.

EVA thường được sử dụng trong

  • Đế giữa của giày thể thao
  • Dép
  • Sandal
  • Giày chạy bộ
  • Giày đi bộ
  • Một số loại giày bảo hộ và giày thời trang

Đối với giày thể thao lớp EVA foam có thể giúp giảm trọng lượng của giày tạo độ êm khi di chuyển.

Tùy công thức và công nghệ sản xuất, nhà sản xuất có thể điều chỉnh mật độ, độ cứng và khả năng đàn hồi của EVA để phù hợp với từng loại sản phẩm.

Ứng dụng của Ethylene Vinyl Acetate EVA

Ngoài ngành giày dép, EVA còn được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực.

Trong bao bì

EVA foam có khả năng hấp thụ va đập nên thường được sử dụng làm vật liệu đệm bảo vệ sản phẩm.

Các sản phẩm như linh kiện điện tử, thiết bị cơ khí, đồ thủy tinh hoặc hàng hóa dễ vỡ có thể sử dụng EVA foam để hạn chế tác động trong quá trình vận chuyển.

Trong ngành keo

Ethylene vinyl acetate EVA là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất keo nóng chảy hay hot melt adhesive.

Keo EVA hot melt thường được ứng dụng trong

  • Đóng gói carton
  • Dán sách
  • Nội thất
  • Sản xuất bao bì
  • Dán nhãn
  • Đồ thủ công

Khi được gia nhiệt thì keo nóng chảy có thể được phủ lên bề mặt. Khi nguội, vật liệu đông đặc và hình thành liên kết.

Trong sản xuất màng

EVA có thể được sử dụng để sản xuất các loại màng polymer nhờ độ mềm, độ linh hoạt và khả năng hàn nhiệt.

Vật liệu được ứng dụng trong

  • Bao bì
  • Màng bảo vệ
  • Màng nông nghiệp
  • Một số loại màng kỹ thuật

Trong năng lượng mặt trời

EVA là vật liệu quan trọng trong sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời.

Màng EVA có thể được sử dụng làm lớp encapsulant để bao bọc cả bảo vệ tế bào quang điện bên trong module.

Lớp EVA giúp

  • Cố định tế bào quang điện
  • Hạn chế tác động cơ học
  • Hỗ trợ cách điện
  • Bảo vệ tế bào khỏi môi trường bên ngoài

Đây là một trong những ứng dụng công nghiệp đáng chú ý của ethylene vinyl acetate EVA.

Trong đồ chơi và thảm

EVA foam được sử dụng để sản xuất

  • Thảm xốp ghép hình
  • Đồ chơi mềm
  • Thảm tập
  • Tấm lót
  • Sản phẩm thủ công

Nhờ nhẹ với dễ tạo hình nên EVA có thể được cắt thành nhiều kích thước và hình dạng khác nhau.

Trong thể thao

EVA được sử dụng trong

  • Thảm yoga
  • Tấm bảo hộ
  • Miếng đệm
  • Dụng cụ thể thao
  • Tay cầm
  • Đế giày

Khả năng hấp thụ lực và trọng lượng nhẹ là hai đặc tính quan trọng trong nhóm ứng dụng này.

Ethylene Vinyl Acetate EVA có phải nhựa không?

EVA thường được xếp vào nhóm polymer nhiệt dẻo và trong cách gọi thông thường có thể được xem là một loại vật liệu nhựa.

Tuy nhiên EVA có tính chất mềm và đàn hồi hơn nhiều loại nhựa cứng như polypropylene hoặc polystyrene.

Tùy hàm lượng vinyl acetate và công thức sản xuất, EVA có thể mang đặc tính từ tương đối cứng đến rất mềm và gần giống vật liệu cao su.

Chính vì vậy EVA đôi khi được sử dụng như một vật liệu trung gian giữa nhựa nhiệt dẻo và elastomer.

EVA khác gì với PVC?

EVA và PVC đều là polymer được sử dụng phổ biến nhưng có cấu trúc và đặc tính khác nhau.

EVA là copolymer của ethylene và vinyl acetate.

PVC là polyvinyl chloride được tạo thành từ vinyl chloride.

EVA thường nổi bật với

  • Độ mềm và đàn hồi
  • Trọng lượng nhẹ khi tạo foam
  • Khả năng hấp thụ lực
  • Dễ tạo màng và keo nóng chảy

Trong khi đó, PVC có thể được sản xuất ở cả dạng cứng và mềm được ứng dụng nhiều trong ống nhựa, dây điện, sàn và vật liệu xây dựng.

Việc lựa chọn EVA hay PVC phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật cụ thể của sản phẩm.

EVA và PE khác nhau như thế nào?

Polyethylene PE chỉ được tạo từ ethylene trong khi ethylene vinyl acetate EVA được tạo từ ethylene và vinyl acetate.

Việc bổ sung các mắt xích vinyl acetate làm giảm độ kết tinh của chuỗi polymer thường làm EVA mềm, linh hoạt hơn PE.

Khi tỷ lệ vinyl acetate tăng, sự khác biệt giữa EVA và polyethylene càng rõ.

Ethylene Vinyl Acetate EVA được sản xuất như thế nào?

EVA được sản xuất bằng quá trình đồng trùng hợp ethylene và vinyl acetate.

Phản ứng được tiến hành trong các điều kiện thích hợp về

  • Nhiệt độ
  • Áp suất
  • Chất khơi mào
  • Tỷ lệ monomer
  • Thời gian phản ứng

Nhà sản xuất điều chỉnh tỷ lệ vinyl acetate tạo ra các cấp EVA khác nhau.

Sau khi polymer hóa EVA có thể được tạo thành

  • Hạt nhựa
  • Màng
  • Tấm
  • Foam
  • Compound
  • Vật liệu chuyên dụng

Các dạng này sau đó được gia công thành sản phẩm hoàn chỉnh.

Ưu điểm của Ethylene Vinyl Acetate EVA

Ethylene vinyl acetate EVA được sử dụng rộng rãi nhờ nhiều ưu điểm

  • Trọng lượng nhẹ
  • Độ đàn hồi tốt
  • Mềm và linh hoạt
  • Khả năng hấp thụ va đập
  • Dễ gia công
  • Khả năng tạo foam tốt
  • Khả năng bám dính phù hợp cho nhiều công thức
  • Có thể điều chỉnh tính chất thông qua tỷ lệ vinyl acetate

Tuy nhiên tính chất thực tế còn phụ thuộc vào cấp vật liệu, hàm lượng vinyl acetate, mật độ foam và hệ phụ gia.

Ethylene vinyl acetate EVA là copolymer được tạo thành từ ethylene và vinyl acetate. Cấu trúc polymer có thể biểu diễn tổng quát bằng sự kết hợp giữa mắt xích –CH2–CH2– và –CH2–CH(OCOCH3)–.

Hàm lượng vinyl acetate đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định độ mềm, độ đàn hồi, độ kết tinh và khả năng bám dính của EVA. Nhờ đặc tính nhẹ, linh hoạt, dễ tạo foam cả hấp thụ lực tốt, ethylene vinyl acetate EVA được sử dụng rộng rãi trong đế giày, keo nóng chảy, bao bì, thảm, đồ chơi, màng nhựa và tấm pin năng lượng mặt trời.