EVOH簡介

EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物,Ethylene vinyl alcohol copolymer)

EVOH一直是應(yīng)用最多的高阻隔性材料。這種材料的薄膜類型除了非拉伸型外，還有雙向拉伸型、鋁蒸鍍型、黏合劑涂覆型等，雙向拉伸型中還有耐熱型的用于無菌包裝制品。

EVOH的阻隔性能取決于乙烯的含量，一般來說當(dāng)乙烯含量增加時，氣體阻隔性下降，但易于加工。

EVOH顯著特點是對氣體具有極好的阻隔性和極好加工性，另外透明性、光澤性、機(jī)械強(qiáng)度、伸縮性、耐磨性、耐寒性和表面強(qiáng)度都非常優(yōu)異。

在包裝領(lǐng)域，EVOH制成復(fù)合膜中間阻隔層，應(yīng)用在所有的硬性和軟性包裝中;在食品業(yè)中用于無菌包裝、熱罐和蒸煮袋，包裝奶制品、肉類、果汁罐頭和調(diào)味品;在非食品方面，用于包裝溶劑、化學(xué)藥品、空調(diào)結(jié)構(gòu)件、汽油桶內(nèi)襯、電子元件等。在食品包裝方面，EVOH的塑料容器完全可以替代玻璃和金屬容器，國內(nèi)多家水產(chǎn)公司出口海鮮就使用PE/EVOH/PA/EVOH/PE五層共擠出膜真空包裝。在加快EVOH復(fù)合膜研究同時，國外也在研究EVOH拉伸取向，新型EVOH薄膜對氣體的阻隔性能為現(xiàn)有的高性能的非拉伸EVOH薄膜的3倍。另外EVOH也可以作為阻隔材料涂覆在其他合成樹脂包裝材料上，起到增強(qiáng)阻隔性能效果。

EVOH產(chǎn)品不僅可以用途薄膜方面的生產(chǎn)，還可以大量運(yùn)用于化妝品軟包裝，地暖管材，果凍杯及農(nóng)藥瓶等方面，EVOH作為一個無毒的環(huán)保型材料，不僅可以提高人們的生活質(zhì)量，也對環(huán)境保護(hù)起著重要作用。

目前EVOH的生產(chǎn)商包括臺灣長春集團(tuán)、日本合成化學(xué)和日本可樂麗三家公司。

EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物):

正是這些特點，在食品包裝方面使含有EVOH阻隔層的塑料容器能代替許多玻璃和金屬容器。

(1)化學(xué)和性能

在今天可利用的聚合物中，聚乙烯醇(PVA)的氣體滲透率最低。但是，PVA是水溶性的，而且難以加工。

EVOH制取方法:首先是乙烯和醋酸乙烯共聚，然后是水解該共聚物得到乙烯-乙烯醇。因此，仍然保留了高度的阻隔作用，而且在防潮和加工性能方面有明顯改善。

從性質(zhì)上來說，EVOH共聚物是高度結(jié)晶體，它的性質(zhì)主要取決于其共聚單體的相對濃度。一般地說，當(dāng)乙烯含量增加時，氣體阻隔性能下降，防潮性能改進(jìn)，且樹脂更易于加工。

EVOH樹脂的最顯著特點是其對氣體的阻隔作用。它被用在包裝結(jié)構(gòu)中，通過防止氧氣的滲入來提高香味和質(zhì)量的保留程度。在使用充氣包裝技術(shù)中，EVOH樹脂有效地保留了用來保護(hù)產(chǎn)品的二氧化碳或氮氣。

由于在EVOH樹脂的分子結(jié)構(gòu)中存在著羥基，EVOH樹脂具有親水性和吸濕性。當(dāng)吸附濕氣后，氣體的阻隔性能會受到影響。

但是，阻隔層中的濕含量可以精心地控制，使用多層技術(shù)將如聚烯烴等強(qiáng)隔濕樹脂把EVOH樹脂層包裹起來，可以做到這一點。

(2)耐油

EVOH樹脂也具有很強(qiáng)的耐油性和耐有機(jī)溶劑性能。在68°F下浸入各種溶劑和油中1年后，重量增加的百分?jǐn)?shù)為:對環(huán)己烷、二甲苯、石油醚、苯和丙酮等溶劑為0%，對乙二醇為2.3%，對甲醇為 12. 2%，對色拉油為 0. 1%。

(3)熱/機(jī)械性能

EVOH樹脂具有高的機(jī)械強(qiáng)度、彈性、表面硬度，耐磨性和耐氣候性，并且有強(qiáng)的抗靜電性。EVOH薄膜具有高光澤和低霧度，因而高度透明。

EVOH樹脂是所有商用強(qiáng)阻隔樹脂中，熱穩(wěn)定性最高的樹脂，這一性質(zhì)使加工中產(chǎn)生的廢料的可以再生和再利用，再生料中含有多達(dá)20%以上的EVOH。

(4)加工

在多層結(jié)構(gòu)中使用EVOH提供隔層有三種基本方法，它們是:

共擠出結(jié)構(gòu)。EVOH樹脂同聚烯烴或聚酚胺結(jié)合形成構(gòu)架。

EVOH薄膜層壓到其它基質(zhì)上，或用其它材料作涂層。

用EVOH樹脂作各種基質(zhì)或單層容器的涂層。

不需要特殊改變，就可容易地在傳統(tǒng)制造設(shè)備上進(jìn)行加工。

利用商用設(shè)備，EVOH樹脂適用于下列加工中:單層或多層薄膜擠出;片材和型材共擠出;共擠出吹塑;共擠出涂層;層壓(或疊層)和注塑。

含有EVOH樹脂構(gòu)架或EVOH薄膜的二次加工如熱成型、真空成型和印刷等都很容易進(jìn)行。同其它聚合物一樣，EVOH樹脂可通過過熱來改性。

包括多層涂層或共擠出涂層的涂層技術(shù)也可以用來生產(chǎn)多層結(jié)構(gòu)物，最后得到的結(jié)構(gòu)非常類似于共擠出結(jié)構(gòu)。可用EVOH樹脂噴涂，浸入或滾筒涂層等方法。生產(chǎn)盛裝碳酸化飲料的容器或達(dá)到阻隔溶劑、香料或氣味的目的。

EVOH樹脂對大多數(shù)聚合物的附著力很差，為克服這一困難，需使用特殊設(shè)計的粘接樹脂或"連接樹脂"。但尼龍除外，無需使用粘接樹脂，EVOH樹脂就可以很好地粘附到尼龍上。

(5)新發(fā)展

隨著剛性、高阻隔塑料包裝的增長，對EVOH樹脂提出了新的性能要求。為滿足這些需求，EVOH供貨商提供了某些牌號的產(chǎn)品，象J102(美國EVAL公司-EVALCA)和日本Goshei公司的ST系列產(chǎn)品。這些產(chǎn)品提高了可加工性和更寬的成型范圍。其它產(chǎn)品，象美國EVAL公司的F100和E151也被開發(fā)出來，它們具有更好的粘度且和用于剛性容器中典型的聚烯烴有更好的匹配性。

在塑料回收領(lǐng)域，EVOH樹脂更具有優(yōu)越性。用過的高密度聚乙烯牛奶瓶和多層瓶(含有EVOH樹脂)共混后，被用來生產(chǎn)非食品用的容器。

(6)應(yīng)用

含有EVOH樹脂的阻隔層結(jié)構(gòu)用在所有硬和軟包裝和包括無菌、熱注入和壓煮的所有類型的食品加工中。用含有EVOH材料包裝的產(chǎn)品有:調(diào)味品(醬油)、番茄沙司、汁、食用面糊、肉產(chǎn)品、乳酪制品和加工過的水果。

非食品應(yīng)用包括溶劑、化學(xué)品及與醫(yī)藥有關(guān)的產(chǎn)品包裝。

機(jī)動車的燃料箱、燃料管和空調(diào)設(shè)備的制造商正在評價是否用EVOH結(jié)構(gòu)來減少烴和/或氟利昂的排放。

聚乙烯及聚丙烯都是最常用的烯烴塑料。聚丁烯-1及聚4-甲基戊烯-1也有使用。乙烯乙烯的一些共聚物及用作墊圈的的聚異丁烯也是重要的聚烯烴塑料。鑒定這些塑料的最簡單的方法是用紅外光譜。但是從熔融溫度范圍也可以得到一些信息

聚乙烯(與密度有關(guān)) 105~130℃

聚丙烯 160~170℃

聚丁烯 120~135℃

聚4-甲基戊烯-1 大于240℃

這些塑料的熱解氣體與氧化汞的反應(yīng)互相之間存有差別。因此先將濾紙用含0.5克黃色氧化汞的硫酸溶液(1.5毫升濃硫酸加到8毫升水中)浸透，然后在裂解管中放入少量適量干燥試樣，管口用上述濾紙蓋住，加熱。如果蒸汽使濾紙上出現(xiàn)金黃色的斑點，這表明這些塑料可能含聚異丁烯，丁基橡膠，及聚丙烯(少量者要在幾分鐘之后才能顯色)。聚乙烯不反應(yīng)。天然橡膠，丁腈橡膠及聚丁二烯會產(chǎn)生棕色斑點。聚乙烯及聚丙烯熱解時產(chǎn)生蠟狀產(chǎn)物。聚乙烯的氣味象石蠟，而聚丙烯有輕微的芳香味。