EVOH性能、應(yīng)用、生產(chǎn)工藝介紹及改性
EVOH (亦可稱EVAL)是乙烯一乙烯醇的無(wú)規(guī)共聚物，是一種具有鏈?zhǔn)椒肿咏Y(jié)構(gòu)的結(jié)晶性聚合物。其熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為0．7～20 g／10min，密度為1．13～1．21 g／cm ，熔點(diǎn)為158～189℃ ，拉伸斷裂強(qiáng)度44 MPa。EVOH中乙烯的含量(摩爾分?jǐn)?shù)，下同)通常為20％ ～45％ ，乙烯醇含量55％ ～80％ 。 EVOH 與聚偏二氯乙烯(PVDC) 和聚酰胺(PA)并稱為世上三大阻隔樹(shù)脂。 20世紀(jì)5O年代，美國(guó)杜邦公司通過(guò)乙烯與醋酸乙烯共聚、醇解制得EVOH。1972年， 日本可樂(lè)麗公司將EVOH成功地實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。目前僅有三家公司生產(chǎn)EVOH樹(shù)脂，其中zui大的兩家公司為日本可樂(lè)麗公司和日本合成化學(xué)工業(yè)公司，產(chǎn)品牌號(hào)分別為EVAL和Soarnol.
熱穩(wěn)定性：EVOH樹(shù)脂是當(dāng)前使用的高阻氣性樹(shù)脂中熱穩(wěn)定性較好的一種，不僅可將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的邊角廢料加以利用，還可將其包裝材料在用過(guò)之后再生利用。
衛(wèi)生性：由于EVOH不用~t-JJH增塑劑，無(wú)毒無(wú)味，符合歐洲共同體食品包裝導(dǎo)則和美國(guó)食品與藥品管理局(FDA)的規(guī)范，它可與食品(如肉類(lèi)家禽)或藥品接觸。EVOH在燃燒時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生有害身體，是一種環(huán)境友好的材料，在歐、美、日各國(guó)，用來(lái)取代PVDC的趨向， 日漸明顯。
吸濕性：由于EVOH樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)中存在著羥基，具有親水性和吸濕性。當(dāng)吸附濕氣后，氣體的阻隔性能會(huì)受到影響。在相對(duì)濕度小于20％ 時(shí)，水分子難于與EVOH中的羥基發(fā)生作用，吸濕量較小；但在相對(duì)濕度大于30％ 時(shí)，水分子與EVOH 中的羥基發(fā)生作用，吸濕量加大。為防止這一點(diǎn)，可采用多層結(jié)構(gòu)，如將聚烯烴等耐濕性樹(shù)脂把EVOH樹(shù)脂層包在中問(wèn)，即可得到理想的包裝材料。
耐候性：EVOH具有的耐候性，即使在室外*使用，也能保持其原有的光澤，不會(huì)轉(zhuǎn)黃，機(jī)械性能的變化也很小。
加工性：由于乙烯基的引入，采用傳統(tǒng)的聚烯烴加工設(shè)備即能將EVOH進(jìn)行熱成型加工。
可印刷性：EVOH具有羥基基團(tuán)，其表面無(wú)需經(jīng)過(guò)處理，即可印上精美的圖案和文字。
光澤和透明性：EVOH具有透明清澈的特點(diǎn)，在用作包裝材料外表面層時(shí)，可出現(xiàn)高閃光和低霧度的外觀 應(yīng)用領(lǐng)域： (1)包裝材料：EVOH樹(shù)脂由于其優(yōu)異的阻隔性，在包裝領(lǐng)域得到了廣泛的使用。它能明顯延長(zhǎng)食品的貯存時(shí)間，可用來(lái)包裝番茄醬、糖汁、奶制品、肉制品、蔬菜及果汁、飲料等。除此之外，EVOH樹(shù)脂還可用于非食品的包裝，如化學(xué)品、溶劑、保健產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、化妝品及電子類(lèi)產(chǎn)品等。另外，包裝紙與EVOH共聚物復(fù)合可形成高阻氣材料而應(yīng)用于食品保鮮包裝。
(2) 結(jié)構(gòu)材料：EVOH 與高密度聚乙烯(HDPE)共混，可制造汽車(chē)油箱或內(nèi)襯、空調(diào)設(shè)備構(gòu)件，因?yàn)镋VOH結(jié)構(gòu)構(gòu)件可減少汽油或氟里昂的滲漏，同時(shí)HDPE／EVOH油箱比傳統(tǒng)金屬油箱更輕、更經(jīng)濟(jì)。
(3)紡織材料：EVOH樹(shù)脂適用于各種纖維織物的熱熔粘合和涂層，由于它對(duì)纖維具有*的粘接性能和耐水洗性，特別適用于服裝制造。 (4)科研材料：用EVOH樹(shù)脂可以制造科研選擇性滲透膜，采用輻射處理法進(jìn)行消毒。
二、生產(chǎn)工藝
由于乙烯醇單體不能穩(wěn)定存在，故EVOH樹(shù)脂只能從乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)經(jīng)皂化過(guò)程得到。EVOH樹(shù)脂的制備包括EVA的聚合及皂化兩步。EVA一般可以用溶液聚合、懸浮聚合、本體聚合和乳液聚合等方法得到。用于制造具有高阻隔性EVOH樹(shù)脂的EVA通常以溶液聚合法得到，因?yàn)檫@樣易于控制EVA的組成、聚合度、支化度及分子量分布。通常采用叔丁醇為溶劑，因?yàn)樵谑宥〈贾校簿鄯磻?yīng)速度快而且不會(huì)產(chǎn)生影響產(chǎn)品質(zhì)量的醛類(lèi)。具有高阻隔性的EVOH樹(shù)脂制備的皂化方法，按EVA的皂化過(guò)程可分為均相皂化和非均相皂化兩大類(lèi)；按操作方法可分為連續(xù)皂化和問(wèn)歇皂化兩大類(lèi)。
三、應(yīng)用于阻透管材的改性
1、在EVOH與其他樹(shù)脂間加入粘接劑 以PE-RT/EVOH阻氧地暖管材為例 PE-RT/EVOH阻氧地暖管材是采用多層共擠熱熔復(fù)合而成的一種采暖、冷熱水用新型管材在PE—RT／EVOH管材中，PE—RT是中密度耐熱聚乙烯，即乙烯與辛烯的高分子共聚物，EVOH為乙烯一乙烯醇共聚物，EVOH樹(shù)脂對(duì)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(jì)的粘接樹(shù)脂 或“連接樹(shù)脂”。中間所用熱熔膠為聚乙烯接技酸酐的黏合劑。
2、 與其他樹(shù)脂共混 以PE-HD/EVOH共混阻透管材為例，將高密度聚乙烯（PE-HD）、乙烯一乙烯醇共聚物EVOH和相容劑混合后, 加人塑料管材擠出成型機(jī)中, 經(jīng)熔融共混、冷卻定型、輔機(jī)牽引制得層狀共混阻透管材。PE韌性和抗曲撓性好、耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良.PE管材已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用, 但由于管材耐溶劑性、耐熱性較差, 輸送污水會(huì)產(chǎn)生溶脹和滲透現(xiàn)象, 所以一種行之有效的改性方法是將阻透樹(shù)脂與進(jìn)行共混, 通過(guò)擠出機(jī)在特殊工藝條件下成型制得阻透性管材。其中EVOH在PE基體中形成層狀分布的結(jié)構(gòu)形態(tài)。不會(huì)產(chǎn)生EVOH與其他樹(shù)脂之間附著力差的問(wèn)題。