一文认识高阻隔性材料EVOH乙烯一乙烯醇的无规共聚物

EVOH (亦可称EVAL)是乙烯一乙烯醇的无规共聚物，是一种具有链式分子结构的结晶性聚合物。其熔体质量流动速率为0.7～20 g／10min，密度为1.13～1.21 g／cm ，熔点为158～189℃，拉伸断裂强度44MPa。EVOH中乙烯的含量(摩尔分数，下同)通常为20％～45％，乙烯醇含量55％～80％ 。

EVOH与聚偏二氯乙烯(PVDC) 和聚酰胺(PA)并称为世上三大阻隔树脂。20世纪5O年代，美国杜邦公司通过乙烯与醋酸乙烯共聚、醇解制得EVOH。1972年， 日本可乐丽公司将EVOH成功地实现了工业化。目前全球仅有三家公司生产EVOH树脂。

一、材料性能

EVOH是高度结晶体，其性质主要取决于两种共聚单体的摩尔分数，其阻气性、阻湿性和加工性能随乙烯含量的变化而发生变化，当乙烯含量增加时，气体阻隔性下降，防潮性能改进，树脂更易于加工。

当乙烯含量大于50％ 时，阻气性会严重受损，因此EVOH中的乙烯含量一般保持在20％ ～45％之间。此外，其阻气性随温度升高而降低，如温度从20℃． 提高到35℃ 时，氧气的透过率要增加3倍多。此外EVOH还具有较高的强度、弹性、表面硬度和耐磨性。

阻气性：EVOH树脂最显著的特点是气体阻隔性高，可以有效地阻止氧气、CO 和其他气体的渗透。

材料

氧气

水蒸气

二氧化碳

PS

600-800

0.5-3.0

2400-3000

PE

500-700

0.2-0.4

2000-4000

PB

300-400

0.06-0.2

1200-1400

PP

300

0.06-0.2

1200

PVC

4-10

25-90

10-40

PVDC

0.03-0.04

0.02-0.1

0.1-0.5

EVOH

0.02

0.06

0.09

[单位：mol/(m·s·kPa)]

耐油性和耐有机溶剂性：EVOH树脂具有很强的耐油性和耐有机溶剂性。

热稳定性：EVOH树脂是当前使用的高阻气性树脂中热稳定性较好的一种，不仅可将生产过程中产生的边角废料加以利用，还可将其包装材料在用过之后再生利用。

卫生性：由于EVOH不用~t-JJH增塑剂，无毒无味，符合欧洲共同体食品包装导则和美国食品与药品管理局(FDA)的规范，它可与食品(如肉类家禽)或药品接触。EVOH在燃烧时，不会产生有害身体，是一种环境友好的材料，在欧、美、日各国，用来取代PVDC的趋向，日渐明显。

吸湿性：由于EVOH树脂的分子结构中存在着羟基，具有亲水性和吸湿性。当吸附湿气后，气体的阻隔性能会受到影响。在相对湿度小于20％ 时，水分子难于与EVOH中的羟基发生作用，吸湿量较小；但在相对湿度大于30％ 时，水分子与EVOH 中的羟基发生作用，吸湿量加大。为防止这一点，可采用多层结构，如将聚烯烃等耐湿性树脂把EVOH树脂层包在中问，即可得到理想的包装材料。

耐候性：EVOH具有卓越的耐候性，即使在室外长期使用，也能保持其原有的光泽，不会转黄，机械性能的变化也很小。

可加工性：由于乙烯基的引入，采用传统的聚烯烃加工设备即能将EVOH进行热成型加工。

可印刷性：EVOH具有羟基基团，其表面无需经过处理，即可印上精美的图案和文字。

光泽和透明性：EVOH具有透明清澈的特点，在用作包装材料外表面层时，可出现高闪光和低雾度的外观。

二、应用领域

(1) 包装材料：EVOH树脂由于其优异的阻隔性，在包装领域得到了广泛的使用。它能明显延长食品的贮存时间，可用来包装番茄酱、糖汁、奶制品、肉制品、蔬菜及果汁、饮料等。除此之外，EVOH树脂还可用于非食品的包装，如化学品、溶剂、保健产品、医药产品、化妆品及电子类产品等。另外，包装纸与EVOH共聚物复合可形成高阻气材料而应用于食品保鲜包装。

(2) 结构材料：EVOH 与高密度聚乙烯(HDPE)共混，可制造汽车油箱或内衬、空调设备构件，因为EVOH结构构件可减少汽油或氟里昂的渗漏，同时HDPE／EVOH油箱比传统金属油箱更轻、更经济。

(3) 纺织材料：EVOH树脂适用于各种纤维织物的热熔粘合和涂层，由于它对纤维具有优越的粘接性能和耐水洗性，特别适用于服装制造。

(4)医用材料：用EVOH树脂可以制造医用选择性渗透膜，采用辐射处理法进行消毒。