薄膜生產常用樹脂介紹-EVOH

乙烯-乙烯醇共聚物（ethylene vinyl alcohol copolymer，簡稱EVOH），是乙烯-乙烯醇共聚物進行皂化反應或部分皂化反應的醇解產物。EVOH是一種高度結晶體，但因其具有高阻隔性能、較好的吸濕性能、良好的熱封性能、優良的力學性能等，EVOH被廣泛應用于食品和藥品包裝。

EVOH 的高阻隔性能

EVOH 樹脂具有特殊的鏈段結構，即分子中的羥基和分子間的氫鍵彼此間有強烈的鍵合作用，其內聚力比較強，因此分子鏈堆積程度較高，氣體在其中的擴散系數較小。此外，EVOH 為高結晶型熱塑性樹脂，小分子不能透過結晶或結晶缺陷部分而實現穿透。另外，EVOH還具備良好的高分子阻隔材料所具有的一定的分子鏈剛度，分子間自由運動形成的空間小。

EVOH 中的羥基表現出極性，而大氣中的氧氣表現為非極性，由相似相溶原理，氧氣也無法透過樹脂。因此，EVOH 薄膜不僅可用來包裝易氧化的食品，防止外界氧氣的進入，也可用來做充氣包裝的阻隔層，阻擋氣體的逸出。

EVOH樹脂也具有很強的耐油性和耐有機溶劑性能。在68°F下浸入各種溶劑和油中1年后，重量增加的百分數為：對環己烷、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%。以EVOH 薄膜來包裝肉類、香腸等油性物質時，不僅延長了食品的保質期、其良好的阻油性能保護食品油脂不外溢。

EVOH 的阻隔性能主要取決于乙烯和乙烯醇2種單體添加的物質的量。已有研究表明，制備 EVOH 時添加乙烯的摩爾分數通常為 20%~40%，添加的乙烯醇的摩爾分數通常為 60%~80%。在上述范圍內，當乙烯的摩爾分數增加，氣體阻隔性能下降。國際某知名原料商利用這個原理，開發出新的牌號，極大地提高了產品的阻隔性能。此外，美國也生產出一種阻隔性能較強的 EVOH，這種產品通過石英填充改性EVOH 而得到，其原理是利用石英粒子取向來阻隔氣體分子活動，其氣體阻隔性能是改性前產品的 3~5倍。且由于石英的折光指數（1.55）接近EVOH 樹脂的折光指數（1.52），因此對EVOH 的透明度也沒有影響。但加入無機填料后增大了塑料的硬度，其柔軟性也相對降低，對軟包裝的適應性減弱。

EVOH 的吸濕性能

由于在EVOH樹脂的分子結構中存在著羥基，EVOH樹脂具有親水性和吸濕性，當吸附濕氣后，其包裝薄膜的阻隔性會降低。為改善其吸濕性能，降低吸濕性能對薄膜阻隔性能的影響，因此在制取 EVOH 時改變乙烯和乙烯醇的配比。在一定范圍內，增加乙烯的摩爾分數，不但可以提高EVOH 的防潮性能，而且不會因吸濕而影響其阻隔性能，又利于 EVOH 樹脂的加工。此外，還可通過復合的方法，將 EVOH 與 PET 或 OPP 在外層復合，復合后的產品阻隔性能得以保留，吸濕性能問題也能得到解決，如在牛奶、飲料、果汁等包裝中采用這種復合工藝。

EVOH 的熱封性能

EVOH 的熱封性能較差，一方面是由于 EVOH 樹脂中的乙烯醇單元耐熱性能不好，另一方面，由于EVOH 是高結晶型樹脂，其結晶部分會使薄膜喪失熱封性能。同時，塑料的熱封是由于薄膜內大分子在高溫下劇烈運動，并在壓力下互相滲透、互相擴散而形成，而 EVOH 分子內和分子間內聚能比較大，運動幾率不大，不利于分子的熔融。因此含EVOH薄膜的熱封層一般需要借助PE熱封，目前常用工藝包括多層共擠一次成型或涂覆工藝。

EVOH 的力學性能

因分子鏈柔性不大，EVOH 的機械強度、彈性模量和曲折性能較好，具有一定的力學強度。在軟包裝的應用中，考慮到成千上萬次的彎折，國際上一些知名的EVOH樹脂生產廠家改進了EVOH的耐疲勞性能、加工性能、牽引性能等。

隨著全球對環保要求越來越嚴格，在塑料回收領域，EVOH樹脂更具有優越性。用過的高密度聚乙烯牛奶瓶和多層瓶（含有EVOH樹脂）共混后，被用來生產非食品用的容器，因此國內和國外包裝技術人員正嘗試EVOH通過紙塑復合的方式代替利樂包的紙塑鋁復結構，更方便實現回收。

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