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Articulo de referencia

acetato de etileno-vinilo

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una imagen de cerca 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 elastomérico de etileno y acetato de vinilo que produce materiales con una suavidad y flexibilidad similares a las del caucho. Este material presenta buena transparencia y brillo, tenacidad a bajas temperaturas , resistencia al agrietamiento por tensión, propiedades impermeables para adhesivos termofusibles y resistencia a la radiación UV . El EVA tiene un olor característico similar al del vinagre y compite con los productos de caucho y polímeros de vinilo en numerosas aplicaciones eléctricas.

Los tipos de copolímeros de EVA difieren en el contenido de acetato de vinilo (VA) y en la forma en que se utilizan los materiales. El porcentaje en peso de acetato de vinilo suele variar del 1 al 40 %, siendo el resto etileno. Muchas propiedades del copolímero están determinadas por el contenido de VA, aunque la temperatura de transición vítrea es relativamente constante entre -25 y -30 °C. [ 1 ]

El copolímero de EVA, que se basa en una baja proporción de VA (aproximadamente hasta un 4%), puede denominarse polietileno modificado con acetato de vinilo. Se trata de un copolímero que se procesa como un material termoplástico , al igual que el polietileno de baja densidad . Posee algunas de las propiedades del polietileno de baja densidad, pero con mayor brillo (útil para películas), suavidad y flexibilidad. Generalmente, se considera un material no tóxico.

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

El copolímero de EVA que se basa en una alta proporción de VA (superior al 60%) se denomina caucho de etileno-acetato de vinilo. [ 2 ]

Producción

El EVA se obtiene mediante la polimerización por crecimiento en cadena de etileno y acetato de vinilo. Existen varias técnicas de polimerización que se pueden aplicar a este polímero, como la polimerización en solución, en suspensión, en masa y en emulsión. Una técnica ampliamente utilizada consiste en el proceso de polimerización en masa a alta presión, ya sea en reactores tubulares o reactores de autoclave. [ 3 ] [ 4 ] Aunque menos popular, se han investigado otros procesos, en particular, un estudio investigó la viabilidad de una reacción de emulsión continua. [ 5 ] Típicamente, esta reacción tiene lugar con un disolvente (cuando el proceso de polimerización no se lleva a cabo en fase de emulsión), como un alcohol de bajo peso molecular , como el metanol . Por lo general, la reacción se inicia con un compuesto azoico o un peróxido (utilizado entre 0,002% y 0,1% p/p). La temperatura de reacción se mantiene preferiblemente entre 40 °C y 80 °C. Las tasas de conversión no deben superar el 60%: desde un punto de vista termodinámico, se trata de una reacción exotérmica , y controlar la temperatura podría ser mucho más difícil si la viscosidad es demasiado alta. Los investigadores demostraron que, si bien el EVA es un polímero ampliamente utilizado, los parámetros cinéticos de la polimerización son increíblemente complejos. Mediante herramientas computacionales, se determinó que el proceso de polimerización del EVA consta principalmente de cuatro reacciones: iniciación de cadena, crecimiento de cadena, transferencia de cadena y terminación de cadena. Específicamente, el crecimiento de cadena es responsable del grado de polimerización y del peso molecular promedio, mientras que la transferencia de cadena es responsable de la dispersidad . [ 6 ] [ 7 ]

Aplicaciones

Los adhesivos termofusibles (como las barras de pegamento caliente) y las botas de fútbol de alta gama suelen estar hechas de EVA, generalmente con aditivos como cera y resina . El EVA también se utiliza como aditivo para mejorar la adherencia en las películas plásticas . Las láminas de espuma para manualidades están hechas de EVA y se utilizan popularmente para las pegatinas de espuma infantiles.

Biomédica

El EVA se utiliza en aplicaciones de ingeniería biomédica para sistemas de administración de fármacos . Algunos ejemplos incluyen la administración transdérmica, implantes, transmucosa, vaginal, subcutánea, ocular y cerebral. [ 1 ] La hidrólisis del EVA produce un copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) y ácido acético. También se degrada térmicamente. [ 8 ]

Gomaespuma

La EVA es uno de los materiales conocidos popularmente como caucho expandido o espuma de caucho . Se caracteriza por tener celdas cerradas. Estas espumas son populares porque, además de ser económicas, sus propiedades se pueden ajustar mediante diversas condiciones de procesamiento. [ 9 ] La espuma EVA se utiliza como acolchado en equipos para diversos 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 . Por ejemplo, se utiliza habitualmente como amortiguador en calzado deportivo .

Vestir

Las pantuflas y sandalias de EVA son populares, ya que son ligeras, fáciles de moldear, inodoras, brillantes y más baratas que el caucho natural. Algunos fabricantes de zapatillas para correr, como Nike , comercializan la espuma moldeada por compresión a base de EVA utilizada en la fabricación de zapatillas para correr como "Phylon". [ 10 ] ) Se utiliza para la fabricación de flotadores para artes de pesca comerciales como redes de cerco ( pesca de cerco ) y redes de enmalle . Además, debido a su flotabilidad, la EVA se ha abierto camino en productos no tradicionales como gafas flotantes. En cañas de pescar, la EVA se utiliza para construir mangos en el extremo de la caña. La EVA puede utilizarse como sustituto del corcho en muchas aplicaciones.

Energía fotovoltaica

El EVA también se utiliza en la industria fotovoltaica como material de encapsulación para células solares de silicio cristalino en la fabricación de módulos fotovoltaicos . El EVA protege el silicio y lo adhiere al soporte de vidrio. [ 11 ]

Los copolímeros de EVA son adhesivos que se utilizan en embalaje, textiles, encuadernación para unir películas plásticas, superficies metálicas, papel estucado y como polvos redispersables en yesos y revoques de cemento .

La espuma EVA es popular en las comunidades de cosplay , en gran parte debido a su facilidad de manejo, durabilidad y comodidad en comparación con los disfraces tradicionales a base de plástico. [ 12 ]

La espuma para hacer flores es una lámina delgada de EVA, flexible, que utilizan artistas y artesanos para crear flores artificiales. Estas espumas se presentan en láminas sin tratar que se pueden cortar con la forma de pétalo deseada y luego planchar para ensamblar flores artificiales uniendo los pétalos. [ 13 ]

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

Otros usos

El EVA se utiliza en cortinas de ducha , [ 14 ] ortesis, 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 de la fluidez en frío para el gasóleo. Se añade a los combustibles diésel en una concentración de 50 a 250 ppm para inhibir la cristalización de ceras que podrían obstruir los filtros de combustible. [ 15 ]

El EVA es un separador en los filtros HEPA . El EVA se puede cortar fácilmente de láminas y moldear. También se utiliza para fabricar protectores bucales termoplásticos que se ablandan en agua hirviendo para un ajuste personalizado. Además, se utiliza para acondicionar e impermeabilizar telas y cuero. [ 16 ] El EVA se utiliza en parches transdérmicos de nicotina , ya que el copolímero se une bien con otros agentes para formar sustancias similares a un gel. El EVA también se utiliza a veces como material para algunas piezas de kits de maquetas de plástico. Un uso común de la espuma de goma EVA es en los bordes de los conos de los altavoces de baja frecuencia (woofer) [ 17 ] (en sustitución de la goma) debido a sus buenas propiedades mecánicas y acústicas. La espuma de EVA de celda abierta se utiliza para amortiguar la difracción acústica de alta frecuencia de los altavoces tweeter y a menudo se coloca en el área alrededor del controlador del altavoz de alta frecuencia para proporcionar una mejor directividad e imagen sonora.

El EVA puede utilizarse en dispositivos dentales personalizados con un enfoque adecuado de higiene. [ 18 ]

Consideraciones de seguridad y medioambientales

No se ha encontrado que el EVA sea cancerígeno. [ 19 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Schneider, Christian; Langer, Robert; Loveday, Donald; Hair, Dirk (2017). "Aplicaciones de copolímeros de etileno-acetato de vinilo (EVA) en sistemas de administración de fármacos". Journal of Controlled Release . 262 : 284–295 . doi : 10.1016/j.jconrel.2017.08.004 . PMID 28789964 . 
  2. ↑ Whelan, Tony (1994). Diccionario de tecnología de polímeros . Dordrecht: Springer. doi : 10.1007/978-94-011-1292-5 . ISBN 978-94-010-4564-3.
  3. ↑ "Proceso de polimerización a alta presión para la producción de copolímeros de etileno" . patents.google.com . Consultado el 6 de mayo de 2025 .
  4. ↑ Chien, I-Lung; Kan, Tze Wei; Chen, Bo-Shuo (2005). "Modelado riguroso de un reactor de autoclave de copolimerización de etileno-acetato de vinilo (Eva) a alta presión" . IFAC Proceedings Volumes . 38 : 339–343 . doi : 10.3182/20050703-6-CZ-1902.00057 . Consultado el 6 de mayo de 2025 .
  5. ↑ Petrocelli, Francis P.; Cordeiro, Cajetan F. (2000). "Proceso continuo para la producción de copolímeros de emulsión de acetato de vinilo-etileno". Macromolecular Symposia . 155 (1): 39– 52. doi : 10.1002/1521-3900(200004)155:1 < 39::AID-MASY39 > 3.0.CO ; 2-6 .
  6. ↑ "Método de fabricación de copolímero de etileno-acetato de vinilo" . patents.google.com . Consultado el 29 de abril de 2025 .
  7. ↑ Dong, Xiuqin; Li, Jiaqi; Cheng, Jie; Yu, Yingzhe (31 de diciembre de 2022). "Estudio de simulación sobre la copolimerización de acetato de vinilo entre etileno". Chemical Engineering Science . 264 118170. Bibcode : 2022ChEnS.26418170D . doi : 10.1016/j.ces.2022.118170 .
  8. ↑ Costache, Marius C.; Jiang, David D.; Wilkie, Charles A. (2005). "Degradación térmica de nanocompuestos de copolímeros de etileno-acetato de vinilo". Polymer . 46 (18): 6947– 6958. doi : 10.1016/j.polymer.2005.05.084 .
  9. ↑ Kk, Swathy; Verma, Ruchi; Kumar, Lalit (2023). "Espuma de etileno-acetato de vinilo". Espumas poliméricas: fundamentos y tipos de espumas (volumen 1) . Serie de simposios de la ACS. Vol. 1439. págs. 205–221 . doi : 10.1021/bk-2023-1439.ch010 . ISBN   978-0-8412-9717-3.
  10. ↑ Walker, Colin (2003). "Rendimiento de las superficies deportivas". Materiales en equipamiento deportivo . Elsevier. págs. 47–64 . doi : 10.1533/9781855738546.1.47 . ISBN  978-1-85573-599-6.
  11. ↑ Wohlgemuth, John (2017). «Celdas fotovoltaicas». Enciclopedia Kirk-Othmer de Tecnología Química . págs. 1–19 . doi : 10.1002/0471238961.16081520070125.a01.pub3 . ISBN  978-0-471-48494-3.
  12. ↑ Birger, Candace (9 de julio de 2020). "Cosplay: Cómo texturizar la espuma EVA para mejorar tu cosplay" . Popverse . Consultado el 24 de abril de 2024 .
  13. ↑ "¿Qué es la espuma para hacer flores (también conocida como Foamiran)?" . Foamiran . 12 de octubre de 2017 . Consultado el 22 de enero de 2018 .
  14. ↑ Delibes, Jacqueline (7 de agosto de 2023). "¿Son las cortinas de ducha de PEVA más seguras que las de PVC? Esto es lo que sabemos" . House Digest . Consultado el 7 de octubre de 2025 .
  15. ↑ Dabelstein, Werner; Reglitzky, Arno; Schütze, Andrea; Reders, Klaus (2007). "Combustibles para automóviles". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Wiley. doi : 10.1002/14356007.a16_719.pub2 . ISBN 978-3-527-30385-4.
  16. ↑ " Cómo funciona Nikwax" . nikwax.com
  17. ↑ "Subwoofers y construcción de woofers" . 2 de noviembre de 2010.
  18. ↑ 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 Ciencias Orales . 4 (1): 14– 18. doi : 10.1038/ijos.2012.13 . ISSN 2049-3169 . PMC 3412658. PMID 22422084 .   
  19. ↑ "Hoja de datos de seguridad (SDS) SDS-101 – Etileno-vinil-acetato" (PDF) . 10 de febrero de 2014. Archivado del original (PDF) el 27 de abril de 2021. Consultado el 18 de abril de 2020 .
  • Lista de nombres comerciales de EVA (2007; última actualización 2008; último archivo 2022)