EVA树脂：低温弯曲疲劳试验超200万次的曲挠性能

一、乙烯—醋酸乙烯酯二元共聚树脂

乙烯—醋酸乙烯酯共聚物（简称EVA），由乙烯和醋酸乙烯酯共聚而成。EVA由于具有良好的柔软性、耐磨性、橡胶般弹性、优良的耐化学药品性和着色性，因而适用于制作鞋底材料，并已获得广泛应用。在我国，EVA树脂主要用来制造微孔鞋底和热熔胶，制造鞋底时可单独使用，也可同非极性聚合物如聚乙烯、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶掺和使用。EVA树脂主要依赖于进口。

（一）EVA树脂的结构与性能

EVA树脂是一种典型的支链型聚合物，在乙烯主链上无规分布着醋酸乙烯酯的分子链。

EVA树脂的许多物理力学性能随醋酸乙烯酯（简称VA）含量不同而变化，这是因为主链上引入不同醋酸乙烯酯量导致结晶度改变所致。

一般随VA含量的增加，EVA的结晶度、维卡软化点、熔点、结晶温度、硬度、耐磨性下降，但透明性、抗冲击强度、黏合性能、耐候性、断裂伸长率以及与填充剂的掺和性能提高。VA含量与EVA树脂拉伸强度、伸长率及黏合力的关系如图4-4至图4-6所示。

图4-4 VA含量对EVA拉伸强度的影响

EVA树脂结构中，由于VA的存在，破坏了聚乙烯的结构规整性，降低了结晶度，因而EVA树脂的冲击强度、光学性能、黏合性能、耐低温及耐大气老化性能等方面均优于低密度聚乙烯。

图4-5 VA含量对EVA伸长率的影响

图4-6 VA含量对EVA黏合力的影响(www.xing528.com)

EVA树脂和低密度聚乙烯一样，有很好的耐酸性、耐碱性，此外，在许多有机、无机溶剂中也相对稳定，如耐甲醇等。但由于EVA树脂中引入极性基因，同时破坏了链的规整性，导致EVA树脂的耐油、耐溶剂性较差，如能溶于甲苯、二甲苯、氯仿等芳烃溶剂中。EVA树脂耐矿物油、动物油脂、植物油等性能较差，在上述场合使用EVA树脂时，应引起重视。

EVA树脂具有良好的柔软性和耐低温性能，例如VA含量为20%～25%的EVA树脂在0℃时的抗冲击强度可维持在常温的数值，脆性温度低达—75℃。此外，EVA树脂还具有较好的曲挠性能，在低温弯曲疲劳试验中，抗弯性超过200万次。

EVA树脂还具有较好的弹性，它的弹性和回弹性能类似橡胶，且不需硫化，成型工艺简单，因此常被称作弹性塑料。EVA的弹性比低密度聚乙烯高得多，有些牌号的产品已接近硫化橡胶。

（二）EVA树脂的应用

在EVA树脂中，VA含量不同，其性能和用途也不一样。当VA含量为5%～20%，可用于改性聚乙烯，与非极性橡胶（天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、三元乙丙橡胶等）共混；其中10%～20%VA含量的EVA树脂主要用于制造微孔鞋底，或与橡胶并用制造仿革底、透明底等；VA含量为15%～40%的EVA树脂则用于制造鞋用EVA热熔胶等；PVC改性则常用VA含量为60%～90%的EVA树脂。

二、乙烯—醋酸乙烯酯—一氧化碳三元共聚树脂

EVA树脂可以与非极性高聚物如聚乙烯、天然橡胶等掺和制作鞋底，但EVA树脂与极性高聚物如PVC的相容性较差，只有当EVA树脂中VA含量超过40%时，与PVC相容性才变好。这是因为VA含量高时，EVA树脂极性变大，溶度参数也随之增大。但随VA含量增大，EVA树脂强度下降较大，如VA含量为33%的EVA树脂拉伸强度只有VA含量为8%的EVA树脂的1/3左右。因此，为了使性能优异的EVA树脂能够改性PVC，1975年美国杜邦公司在EVA树脂中引入极性第三单体——一氧化碳，首先合成了乙烯—醋酸乙烯—一氧化碳三元共聚物（Elvaloy）。国内已有部分厂家用这种共聚物改性的PVC制作中、高档鞋底，取得了一定成果。

Elvaloy树脂的一大特点是作为改性剂使用时，可以阻挡低分子增塑剂（如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯）的迁移和具有抗介质抽出性能。Elvaloy树脂作为高分子增塑剂使用时，几乎不被皂液、己烷和三氯乙烯抽出，并且挥发量也低于邻苯二甲酸二辛酯和聚酯增塑剂。此外，由于邻苯二甲酸二辛酯与硝化纤维及聚苯乙烯有相容性，当软PVC与上述材料接触时，邻苯二甲酸二辛酯发生迁移而使表面污染，而高分子增塑剂Elvaloy则不发生迁移。因此，Elvaloy树脂又常常称之为“永久性增塑剂”。主要用于聚氯乙烯改性制备鞋料。