Un nome difficile, Etilene Vinil Acetato, per una materia prima plastica di grande diffusione

di Marco Arezio

Il copolimero EVA è una materia prima in continua crescita nel mondo, infatti se ne è utilizzata nel 2020, nonostante gli stop produttivi dovuti alla pandemia, circa 640.000 tonnellate, con un incremento medio nell’ultimo decennio del 4,3% annuo.

Il mercato asiatico è sicuramente l’area in cui si impiega maggiormente l’EVA, con in testa la Cina, che ha avuto una crescita nei consumi 2019-2020 del 2-3%, seguita dagli Stati Uniti che detengono circa il 17% dei consumi mondiali.

Quali sono le caratteristiche dell’EVA?

L’EVA, come abbiamo detto, è un copolimero ottenuto dalla polimerizzazione del Vinil Acetato, le differenti proporzioni di quest’ultimo nella ricetta, cambiano le caratteristiche finali del prodotto, creandogli un’affinità all’LDPE.

I due valori determinanti nelle ricette dell’EVA sono la sua fluidità (MFI) e la percentuale di VA (vinil acetato), in particolare, all’aumentare del tenore del comonomero la cristallinità decresce, influenzando, di conseguenza numerose proprietà dell’EVA.

Infatti, un incremento del contenuto di VA aumenta la densità, la trasparenza e la flessibilità del materiale, mentre ne riduce il punto di fusione e la durezza.

Quali sono le proprietà Fisico-Meccaniche dell’EVA?

L’EVA, composto dal comonomero di acetato di vinile, è un prodotto semicristalino e, rispetto alle caratteristiche dell’LDPE, diventa normalmente più trasparente e più flessibile con l’aumentare della percentuale di acetato di vinile contenuto nella ricetta.

Al ridursi della resistenza del materiale si riduce anche il suo intervallo di fusione, quindi la temperatura di fusione dell’EVA è pertanto inferiore a quella dell’LDPE.

Durante lo stampaggio ad iniezione, per esempio, la temperatura della massa fusa dovrebbe attestarsi tra i 175 e i 225 °C e la sua lavorazione è analoga a quella dell’LDPE.

Il tenore di VAC (acetato di vinile) determina le seguenti modifiche nei prodotti finiti:

• 1-10%: a confronto con un film in LDPE saranno più trasparenti, flessibili e plastici, più facili da sigillare, meno rotture, maggior ritiro a temperature basse.

• 15-30%: molto flessibile e morbido, lavorabile termoplasticamente, simile alla gomma di caucciù,

• 30-40%: elevato allungamento elastico, flessibilità con capacità di assorbimento della carica, buona resistenza ed alta adesività.

• 40-50%: estrema elasticità, reticolabile con perossidi.

• 70-95%: impiego sotto forma di lattici per coloranti in emulsione, rivestimento di carta ed adesivi.

L’acetato di vinile nell’EVA è anche responsabile del caratteristico odore di aceto del materiale.

L’EVA, rispetto al PVC, ha una migliore resistenza alle basse temperature, nessuna migrazione di plastificante caratterizzando una elasticità permanente, una maggior resistenza a flessione e miglior resistenza ai prodotti chimici.

Inoltre ha migliori proprietà di isolamento elettrico, di contro le proprietà di barriera ai gas sono inferiori come la resistenza alla luce e all’abrasione.

Possiamo raggruppare le caratteristiche fisico-chimiche dell’EVA in questo schema:

 Buona resistenza all’abrasione

 Ottima resistenza alla luce

 Espansa a cellule chiuse

 Ottima resistenza all’ozono e all’ossigeno

 Durezza 25/30 Shore A

 Buone caratteristiche antisdrucciolo

 Ottima memoria elastica

 Idrorepellente

 Piacevole al tatto

 Colorabile, con ottimi effetti estetici

 Buona capacità antivibrante

 Buona resistenza alla lacerazione

 Media resistenza agli oli minerali

 Ottima resistenza all’aria calda

Quali sono le proprietà elettriche dell’EVA?

Rispetto all’LDPE le proprietà isolanti, dal punto di vista elettrico, rimangono inferiori ma l’EVA è spesso richiesto, per esempio nell’industria dei cavi, per la sua facile reticolabilità e buona flessibilità.

Grazie all’elevata capacità del copolimeri EVA di incorporare cariche, come il nerofumo, si utilizzano anche per la fabbricazione di mescole semiconduttrici.

• Resistività di volume Ohm/cm 2,5×1016

• Costante dielettrica 2,6 – 3,2

• Fattore di dissipazione 0,03 – 0,05

Quali sono le proprietà Chimiche dell’EVA?

In presenza delle radiazioni UV il copolimero EVA ha un decadimento delle proprietà fisiche, quali la tenacità, l’allungamento a rottura e il cambiamento di colore.

Inoltre, alcuni agenti chimici (agenti bagnanti, sostanze polari e diversi liquidi organici), possono fessurare il prodotto internamente.

Con l’aumentare del contenuto di acetato di vinile aumenta notevolmente la resistenza agli oli minerali, al contrario si vedono diminuire le caratteristiche dell’isolamento elettrico.

Quali sono le proprietà termiche dell’EVA?

• Temperatura di esercizio: 60 a + 80 °C

• Punto di infragilimento: – 30 °C

• Maxima temperatura in uso Statico: + 80 °C

• Low Temperature Range: – 30 a – 50 °C

Quali sono le applicazioni dell’EVA?

Il copolimero EVA trova grande applicazione nel settore del packaging, come il film estensibile, in virtù degli alti coefficienti di frizione ed adesività che conferiscono al prodotto una buona caratteristica saldante.

Inoltre viene impiegato nei processi di co-estrusione per la realizzazione di film multistrato, specialmente nel settore alimentare.

Infine, trova larga applicazione nel settore delle calzature, come le suole o l’interno degli scarponi da sci e nel settore delle telecomunicazioni come elemento di rivestimento dei tubi e cavi.

Come si ricicla l’EVA?

Lo scarto dell’EVA può avere una provenienza post industriale, questo significa che durante la lavorazione per la produzione di oggetti si possono generare rifili o scarti. Se il rifiuto di lavorazione non è espanso, è possibile recuperarlo attraverso la macinazione dello stesso, avendo cura di tenere separarti gli scarti provenienti da ricette differenti.

Una volta ridotto di volume è possibile impiegarlo come materia prima seconda nella produzione di nuovi prodotti.

Se il materiale non espanso, invece, proviene dalla raccolta differenziata, è necessario prevedere passaggi di riciclo che possano separare eventuali materiali combinati nel prodotto da riciclare separando l’EVA.

Per esempio, se abbiamo una scarpa con suola in EVA e struttura in tessuto o composta da altri materiali, si dovranno separate i vari materiali che la compongono prima delle operazioni finali di riciclo.

Se, invece, i materiali di scarto sono composti da EVA espansa, questa può essere usata, dopo essere stata macinata o micronizzata, come inerte in miscele di leganti per svariati prodotti.

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