EVA (etilene vinil acetato): caratteristiche, tipologie, impieghi

L’etilene vinil acetato (EVA) è un copolimero ottenuto per polimerizzazione di etilene e acetato di vinile in reattore ad alta pressione. In base alle percentuali di combinazione dei due comonomeri, varia la resa finale del materiale plastico ottenuto. In particolare, il materiale più trasparente e flessibile è quello ad elevato contenuto di acetato di vinile.

Le caratteristiche dell’EVA

Le principali caratteristiche di questo polimero sono:

• leggerezza;
• durata nel tempo;
• idrorepellenza;
• elevata igienicità;
• resistenza agli agenti chimici; in base al contenuto di acetato di vinile è resistente agli oli, all’ozono e alle elevate temperature;
• resistenza all’abrasione e all’usura;
• elevato indice di assorbimento di impatti e vibrazioni;
• resistenza allo stress crack;
• basso indice di assorbimento dell’acqua, proprietà particolarmente apprezzata nell’industria delle calzature;
• l’EVA espanso è inattaccabile da funghi e batteri, anallergico e anatossico.

Le tipologie di EVA

Si distinguono tre tipologie dell’etilene vinil acetato:

• vinil acetato polietilene modificato (EVA bassa densità): copolimero che viene lavorato come materiale termoplastico;
• etilene vinil acetato termoplastico (EVA media densità): materiale termoplastico elastomero, che non viene vulcanizzato, ma ha alcune proprietà caratteristiche della gomma. È quello più usato;
• etilene vinil acetato gomma (EVA alta densità): ha le caratteristiche della gomma.

Gli impieghi dell’EVA

L’etilene vinil acetato si presta a numerosi impieghi:

• produzione di adesivi: adesivi hot melt e stick
• nella produzione di pannelli solari fotovoltaici si utilizzano fogli di EVA per sigillare il tutto; le celle, assemblate e connesse in serie, vengono chiuse tra due fogli di EVA a formare un sandwich. Il pannello risultante costituito da una serie di strati (vetro + EVA + celle + EVA + back sheet) viene sottoposto ad un processo di laminazione sottovuoto: durante tale processo l’EVA viene portato a temperature superiori ai 150°C per un breve periodo di tempo, permettendo in tal modo che avvenga la polimerizzazione dell’EVA e che il tutto venga “incapsulato” e isolato dall’aria, garantendo così un periodo di vita molto lungo del pannello. Si stima che circa l’80% dei moduli fotovoltaici siano incapsulati con EVA. L’EVA infatti offre una serie di vantaggi, tra cui basse temperature di lavorazione, eccellente fluidità, elevata adesione, elevata trasparenza, con proprietà di trasmissione paragonabili a quelle del vetro nel range 400 – 1.100 nanometri; inoltre è favorito da un buon rapporto prestazioni / prezzo. Esistono però anche alcuni elementi a sfavore dell’EVA nella produzione di pannelli fotovoltaici: in particolare non risultano soddisfacenti la resistenza all’invecchiamento al calore umido, e la resistenza all’invecchiamento ai raggi ultravioletti; inoltre si degrada facilmente e diventa giallo, riducendo così l’efficienza della cella;
• sotto forma di film l’EVA viene ampiamente utilizzato negli imballaggi spesso in sostituzione del PVC; il vantaggio di usare EVA è che questo copolimero non richiede l’intervento di agenti di curing o di plastificanti, e inoltre non emana odore. L’utilizzo dell’EVA negli imballaggi in sostituzione delle plastiche tradizionali si sta affermando velocemente, specialmente in Cina;
• industria calzaturiera: l’EVA è ampiamente utilizzato in questo settore grazie alla sua capacità di attutire gli impatti, alla sua leggerezza, alle proprietà di isolamento termico, al basso indice di assorbimento dell’acqua, e alla convenienza di costo. L’EVA viene per esempio utilizzato come materia prima nella produzione di sandali o intrasuole di scarpe e scarpe sportive: in queste ultime l’EVA viene utilizzato come parte ammortizzante, e può essere costituito da EVA “morbido” o da EVA “duro” in base all’utilizzo della scarpa. L’EVA perde la sua efficacia come ammortizzante dopo circa 600 – 700 km di utilizzo, a motivo del degrado del materiale polimerico dovuto al ripetuto sforzo meccanico, al calore, all’azione dei raggi ultravioletti e dell’ossigeno;
• sempre sotto forma di gomma piuma l’EVA viene utilizzato anche come materiale di riempimento di scarponi da sci, guantoni, tappetini e altre strutture sportive;
• produzione di protezioni dedicate a strutture sportive, scolastiche, case di riposo ed altri ambienti pubblici e privati. Come esempi di protezioni dedicate si possono citare:
• paraspigoli;
• protezioni murali: grazie all’elevata resistenza ed elasticità dell’EVA, le protezioni murali realizzate con questo materiale hanno un’elevatissima capacità di assorbimento degli urti;
• pavimentazioni antitrauma per palestre, aree da giuoco al chiuso e piscine;
• isolamento di cavi elettrici: in questa applicazione si utilizza EVA allo stato vulcanizzato;
• bigiotteria: l’EVA (gomma EVA) viene utilizzato per la produzione di collane, orecchini, bracciali, grazie alla facilità di modellamento del foglio di EVA e all’ampia gamma di colori realizzabili;
• settore biomedicale: in questo settore vengono sfruttate le proprietà atossiche dell’EVA per realizzare dispositivi per il rilascio graduale dei farmaci;
• industria del bitume: l’EVA viene utilizzato per modificare le proprietà elastiche del bitume.

Il mercato dell’etilene vinil acetato (EVA)

Il consumo mondiale di EVA nel 2020 è stato di 630.000 tonnellate, con un tasso di crescita del 4,3% medio annuo nell’arco dell’ultimo decennio.