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 20  專注高分(fen)子材料

抗(kang)紫(zi)外線、抗(kang)黃變

乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)及其應用的簡介


? ? ? ? 乙(yi)(yi)烯-乙(yi)(yi)烯醇共聚(ju)(ju)物(EVOH)是(shi)由摩爾分(fen)數為(wei)20%~40%的乙(yi)(yi)烯及60%~80%的乙(yi)(yi)烯醇組成,其具有聚(ju)(ju)乙(yi)(yi)烯的可加工性和聚(ju)(ju)乙(yi)(yi)烯醇(PVA)的阻氣性,是(shi)一種加工性能良(liang)好和氣體高阻隔性能的新型(xing)高分(fen)子材(cai)料。EVOH與聚(ju)(ju)偏二氯(lv)乙(yi)(yi)烯(PVDC)和聚(ju)(ju)酰(xian)胺(PA)并稱為(wei)三大(da)阻隔樹脂。

? ? ? ? EVOH共(gong)聚(ju)物(wu)的生(sheng)產工藝與PVA相似,可以看成PVA的改性(xing)物(wu)。制備過程包括聚(ju)合(he)和(he)醇解,首(shou)先通過共(gong)聚(ju)反應(ying)生(sheng)成乙烯(xi)-乙酸乙烯(xi)共(gong)聚(ju)物(wu)(EVA),然(ran)后(hou)對EVA進行(xing)醇解反應(ying),將(jiang)其(qi)中的醋酸酯基(ji)轉化(hua)為羥基(ji),從而(er)得(de)到EVOH共(gong)聚(ju)物(wu)。EVOH是無(wu)法由乙烯(xi)和(he)乙烯(xi)醇直接共(gong)聚(ju)得(de)到,因為乙烯(xi)醇極易(yi)異構成乙醛。從EVOH的結構和合成工(gong)藝來看(kan),乙烯提供了良好的加工(gong)性能,羥(qian)基(ji)部分賦予EVOH卓越的阻(zu)隔性能,使(shi)其成為一(yi)種(zhong)高性能的包裝材料。此外,羥基(ji)具有(you)極性(xing)(xing),使得空氣中非(fei)(fei)極性(xing)(xing)的O2很難(nan)透(tou)過(guo);其鏈(lian)中的乙(yi)烯(xi)醇鏈(lian)段也為(wei)極性(xing)(xing),因此其對非(fei)(fei)極性(xing)(xing)溶劑也具有(you)良好的阻隔性(xing)(xing)能,而分(fen)子鏈(lian)中非(fei)(fei)極性(xing)(xing)的乙(yi)烯(xi)部分(fen)又可以提(ti)高其對水等極性(xing)(xing)溶劑的阻隔性(xing)(xing)能。EVOH的(de)阻氧(yang)性是同類常(chang)用產品PE(聚(ju)(ju)乙烯(xi))的(de)一萬(wan)倍(bei)(bei),能(neng)夠有效地阻止氧(yang)氣(qi)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體的(de)滲透,其(qi)阻氣(qi)性比PA(聚(ju)(ju)酰(xian)胺)高100倍(bei)(bei),比PE、PP(聚(ju)(ju)丙烯(xi))高10,000倍(bei)(bei)。?

? ? ? ?20世(shi)紀50年代,美國杜邦公司通過乙(yi)烯與醋酸乙(yi)烯共聚(ju)、醇解(jie)制(zhi)得EVOH。1972年,日本可樂麗公司將EVOH成功(gong)地實現了工業化(hua)。目(mu)前全(quan)球僅有幾家(jia)公司生(sheng)產EVOH樹脂,國(guo)內暫沒有(you)工業化的(de)企業,只有(you)川維化工是大陸首家較(jiao)為接近(jin)EVOH工業化生產的(de)企業。

? ? ? ?近年來,隨著食品、化妝品、醫藥和電子等行業的快速發展,對高阻隔性材料的需求日益旺盛。未來,隨著全球(qiu)對可(ke)持續發展及環保包(bao)裝材(cai)料(liao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)日益(yi)增長,高阻隔性EVOH共聚(ju)物(wu)符合無毒、污染小、能耗低、成本低、易處(chu)理(li)、可(ke)回收等綠色材(cai)料(liao)的(de)(de)要求(qiu),其市場前景無疑將(jiang)更加廣闊。預計至2028年,全球(qiu)EVOH樹脂市場規(gui)模(mo)將(jiang)會達到88.76億元,預測期間(jian)內將(jiang)達到3.86%的(de)(de)年均復合增長率。

? ? ? ?雖然EVOH存在易吸濕、熱(re)封性(xing)能較差等缺點,但通(tong)過改性(xing),既可以(yi)(yi)提高(gao)其阻隔(ge)性(xing)能,也可以(yi)(yi)提高(gao)薄膜的熱(re)封性(xing)能,甚至可以(yi)(yi)使其具有選擇性(xing)透(tou)過性(xing)能,廣泛應用于多個(ge)領域。在包(bao)裝(zhuang)材料領域,EVOH常(chang)用于(yu)飲料、奶(nai)制(zhi)品、果汁、肉(rou)制(zhi)品等多種食(shi)(shi)品的(de)包(bao)裝(zhuang),能(neng)夠在無防腐劑添加(jia)的(de)情況下延長食(shi)(shi)物的(de)保(bao)質(zhi)期和保(bao)香期,食(shi)(shi)物包(bao)裝(zhuang)需(xu)求約占EVOH共聚物需(xu)求總量的(de)80%以上。另外(wai),還可用于(yu)化學品、化妝(zhuang)品、醫藥用品等非食(shi)(shi)品的(de)包(bao)裝(zhuang)。

? ? ? ?在汽(qi)車(che)用結構(gou)材(cai)(cai)料方(fang)面,多(duo)層(ceng)(ceng)共擠技術將EVOH與高密度(du)聚乙(yi)烯(HDPE)共混,可(ke)制造汽(qi)車(che)油(you)箱或內(nei)襯、空調設備構(gou)件,其(qi)制造的郵(you)箱抗燃油(you)滲(shen)透能(neng)力(li)突出,可(ke)減少汽(qi)油(you)或氟里(li)昂的滲(shen)漏,同時HDPE/EVOH油(you)箱與金屬油(you)箱相(xiang)比更輕、更經濟(ji)。另外,可(ke)使用尼龍12作為基礎(chu)材(cai)(cai)料,再加入氟碳樹脂或EVOH為襯層(ceng)(ceng),可(ke)大(da)幅(fu)提(ti)升對多(duo)層(ceng)(ceng)燃油(you)管的阻(zu)隔性(xing)能(neng)。

? ? ? ?在管(guan)道材料(liao)方面(mian),EVOH可(ke)用于建筑領(ling)域的(de)供暖(nuan)(nuan)管(guan)道材料(liao),市(shi)場上多層結構的(de)阻氧管(guan)需要通過添加EVOH作為(wei)阻氧層,防(fang)止供暖(nuan)(nuan)系(xi)統(tong)內的(de)金屬(shu)部(bu)分腐蝕生(sheng)銹,延(yan)長使用壽命。另(ling)外,在城(cheng)市(shi)集中(zhong)供暖(nuan)(nuan)系(xi)統(tong)使用的(de)絕熱(re)管(guan)材中(zhong),也可(ke)以(yi)通過增加EVOH樹脂層,來減(jian)少PUR泡沫層受(shou)氧氣(qi)滲入而影響絕熱(re)性能(neng)。

? ? ? ?在其他(ta)方面,EVOH樹脂適(shi)用于(yu)各(ge)種纖維織物的(de)熱熔(rong)粘合(he)和涂(tu)層(ceng),用于(yu)服裝制(zhi)造;在醫藥(yao)耗材中(zhong)可用于(yu)制(zhi)造作栓塞、選擇性滲透膜(mo)、中(zhong)空纖維膜(mo)等。

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