مشاهده فنی EVOH (کوپلیمر الکل اتیلن وینیل)

اشتراک گذاری:

1. نمای کلی

EVOH (Ethylene Vinyl Alcohol Copolymer) یک پلیمر کریستالی است که از کوپلیمریزاسیون اتیلن و وینیل الکل تشکیل می شود. این رزین به عنوان یکی از سه رزین مهم با مانع بالا (در کنار PVDC و پلی آمید) شناخته شده است. از طریق صابون سازی یا صابون سازی جزئی کوپلیمر اتیلن-وینیل استات (EVA) تولید می شود و می توان آن را شکل اصلاح شده پلی وینیل الکل در نظر گرفت. محتوای اتیلن آن معمولاً بین 20٪ تا 45٪ محتوای مولی، با محتوای وینیل الکل بین 60٪ تا 80٪ است.

ویژگی های مولکولی کلیدی

زنجیره های مولکولی EVOH حاوی گروه های هیدروکسیل (-OH) هستند که ساختار متراکمی را از طریق پیوند هیدروژنی تشکیل می دهند.

● محتوای اتیلن معمولاً بین 20% تا 45% مول است.

● با افزایش محتوای اتیلن، عملکرد سد گاز کاهش می یابد، اما مقاومت در برابر رطوبت و فرآیند پذیری بهبود می یابد.

2. ویژگی ها و مزایای فنی کلیدی

دسته املاک	توضیحات فنی	مزایای خاص
مانع گاز عالی	سد گاز بیش از 10 برابر PVDC، 100 برابر بیشتر از PA، و ~ 10000 برابر بیشتر از PP/PE است.	به طور موثر از ورود اکسیژن جلوگیری می کند، طعم و کیفیت غذا را حفظ می کند. به طور موثر CO2 یا N2 را در بسته بندی های گاز شسته شده حفظ می کند
مقاومت در برابر روغن / حلال	مقاومت بسیار بالا در برابر اکثر حلال ها و روغن های آلی	افزایش وزن صفر پس از 1 سال غوطه وری در سیکلوهگزان، زایلن، پترولیوم اتر، بنزن و استون در دمای 68 درجه فارنهایت
خواص مکانیکی	استحکام مکانیکی، کشسانی و سختی سطح بالا	استحکام کششی معمولی در هنگام شکست: تقریبا 44-49 مگاپاسکال
خواص نوری	براقیت بالا، مه کم، شفافیت بالا	فیلم ها شفافیت نوری عالی را نشان می دهند
پایداری حرارتی	بالاترین پایداری حرارتی در بین تمام رزین های تجاری با مانع بالا	زباله های پردازش قابل بازیافت هستند. regrind می تواند حاوی بیش از 20٪ EVOH باشد
دوستی با محیط زیست	بدون نرم کننده؛ احتراق دیوکسین تولید نمی کند	مطابق با استانداردهای FDA و اتحادیه اروپا برای تماس با مواد غذایی؛ ایمن برای تماس مستقیم غذایی/دارویی

3. محدوده املاک معمولی

اموال	محدوده ارزش معمولی	یادداشت ها
تراکم	1.13 - 1.21 g/cm³	به طور معمول 1.15-1.19 گرم در سانتی متر مکعب
شاخص ذوب	0.7 - 20 گرم در 10 دقیقه	در 190 درجه سانتیگراد / 2.16 کیلوگرم
محتوای اتیلن	20-45 مول درصد	محدوده رایج: 38-44٪; 32٪ نقطه تعادل معمولی است
نقطه ذوب	158 - 190 درجه سانتیگراد	به طور معمول 160-168 درجه سانتیگراد
استحکام کششی	44 - 49 مگاپاسکال	درجه فیلم
ازدیاد طول در شکست	320 - 340٪	درجه فیلم
نرخ انتقال اکسیژن	0.6 cm³/(m²·24h·0.1MPa)	در ساختارهای چند لایه اندازه گیری می شود
نرخ انتقال بخار آب	2.0 گرم/(m²·24h)	در ساختارهای چند لایه اندازه گیری می شود

4. دستورالعمل های پردازش

4.1 روش های پردازش پایه

سه روش اصلی برای ترکیب EVOH به عنوان یک لایه مانع در ساختارهای چند لایه وجود دارد:

کواکستروژن: ترکیب EVOH با پلی اولفین ها یا پلی آمید برای تشکیل ساختارهای چند لایه

لمینیت فیلم: لمینیت کردن فیلم EVOH به سایر بسترها یا پوشش دادن با مواد دیگر

پوشش مستقیم: استفاده از رزین EVOH به عنوان پوشش برای بسترهای مختلف یا ظروف تک لایه

4.2 ملاحظات طراحی پیچ اکستروژن خاص EVOH

EVOH یک ترموپلاستیک نیمه کریستالی با ویسکوزیته مذاب بالا و محدوده ذوب باریک است. توجه ویژه در طول پردازش مورد نیاز است:

پارامتر طراحی	محدوده توصیه شده	یادداشت ها
قطر پیچ	قطر کوچکتر برای خروجی داده شده ترجیح داده می شود	زمان قرار گرفتن در معرض حرارت را کاهش می دهد، سرعت جریان مواد را افزایش می دهد، خود تمیز شوندگی را افزایش می دهد
نسبت L/D	24-30:1، معمولاً 24-26:1	کوتاهی بیش از حد باعث پلاستیک سازی ضعیف و گیر افتادن هوا می شود
نسبت تراکم	3-4:1، معمولاً 3:1
طول بخش خوراک	8-9D	بر اساس محتوای اتیلن تنظیم کنید
طول بخش فشرده سازی	6-10D
طول بخش اندازه گیری	8-13 بعدی

4.3 اقدامات احتیاطی پردازش

● برای جلوگیری از "ژل" و کربن شدن، پیچ ها باید دارای طرح های کامل و روکش کروم باشند.

● EVOH به برش حساس است. افزایش مناسب سرعت پیچ به کاهش ویسکوزیته برای تطابق بهتر با سایر رزین ها کمک می کند

● دمای پردازش باید به شدت کنترل شود تا از رکود مذاب جلوگیری شود

5. برنامه های کاربردی دقیق توسط صنعت

بخش صنعت	برنامه های کاربردی اولیه	ویژگی های کلیدی استفاده شده
بسته بندی مواد غذایی	• بسته‌بندی آسپتیک: تخته بسته‌بندی مواد غذایی مایع • کیسه‌های پرکننده و پرکننده داغ: مقاومت در برابر استریل‌سازی در دمای بالا • بسته‌بندی تازگی: گوشت، غذاهای دریایی، لبنیات، آبمیوه • بسته بندی چاشنی: ادویه های تند، روغن پخت و پز • بسته بندی قهوه/چای: حفظ عطر	مانع اکسیژن، حفظ عطر، ماندگاری طولانی مدت، مقاومت در برابر دمای بالا
بسته بندی غیر مواد غذایی	• مواد شیمیایی خانگی: لوازم آرایشی، خمیر دندان • مواد شیمیایی خوب: آفت‌کش‌ها، پوشش‌ها، تونرهای آلی • بسته‌بندی دارویی: داروها، محصولات بهداشتی • بسته بندی کالاهای خطرناک: زایلن، بنزن	مقاومت در برابر حلال آلی، جلوگیری از نشت، ایمنی، غیر سمی
صنعت خودرو	• مخازن سوخت پلاستیکی چند لایه: ساختارهای 6 لایه، EVOH ~3٪ • خطوط سوخت: با نایلون 12 کواکسترود شده است	مقاومت در برابر نفوذ سوخت، سبک وزن، انعطاف پذیری طراحی
لوله های مانع / لوله	• لایه‌های مانع اکسیژن گرمایش از کف: از خوردگی فلز جلوگیری می‌کند • لوله‌های سیستم گرمایش: رشد جلبک/باکتری را مهار می‌کند	سد اکسیژن، مقاومت در برابر آب و هوا
سایر بخش ها	• کشاورزی: فیلم های بخور خاک • مواد پزشکی: آمبولی، غشاهای نفوذپذیر انتخابی • منسوجات: پوشاک کاربردی • اصلاح‌کننده پلیمر: اصلاح‌کننده رزین	تطبیق پذیری، کارایی بالا

6. تحولات و روندهای فناوری اخیر

6.1 بهبود مقاومت در برابر رطوبت

میتسوبیشی شیمیایی Soarnol™ RB7205B را توسعه داد. Kuraray سری KURARISTER را با هدف قرار دادن برنامه‌های فیلم retort توسعه داد. اینها به طور موثر لایه لایه شدن و سفید شدن را در حین بازگرداندن برطرف می کنند، با خواص بازدارنده در عرض 3-7 روز بهبود می یابند.

6.2 EVOH مبتنی بر زیست

میتسوبیشی شیمیایی Soarnol™ PB7104B را معرفی کرد که حاوی بیش از 25 درصد محتوای زیستی است.

6.3 راه حل های قابلیت بازیافت

Mitsubishi Chemical کمک بازیافت Soaresin™ را توسعه داد که سازگاری بین پلی اولفین ها و EVOH را برای تسهیل بازیافت مواد بسته بندی بهبود می بخشد.

Kuraray سری EVAL™ XEP را توسعه داد که برای بازیافت طراحی شده است.

6.4 نمرات تخصصی

توسعه گریدهایی با محتوای اتیلن 27٪، 29٪، 44٪ و غیره، برای کاربردهای خاص.

Kuraray 7 سری EVAL™ (M، L، F، و غیره) را ارائه می دهد که کاربردهای خودرو، ترموفرمینگ، لوله و فیلم را پوشش می دهد.

7. ملاحظات مهم

7.1 حساسیت به رطوبت

EVOH آبدوست و مرطوب است. هنگامی که رطوبت را جذب می کند، عملکرد سد گاز آن تحت تأثیر قرار می گیرد. بنابراین، EVOH به طور معمول با رزین‌های با مانع رطوبت بالا مانند پلی اولفین‌ها (PE/PP) ترکیب می‌شود و لایه EVOH را در وسط ساختار چند لایه قرار می‌دهد.

7.2 پردازش پایداری حرارتی

اگرچه EVOH پایداری حرارتی بالایی دارد، باید از رکود مذاب در طول پردازش اجتناب شود. رکود می تواند منجر به کم آبی مولکولی، تشکیل پیوند دوگانه، اتصال عرضی، و در نتیجه "ژل" یا حتی کربن شدن شود.

7.3 سازگاری با رزین های دیگر

ناسازگار با پلی اولفین ها (PE، PP): برای چسباندن نیاز به لایه اتصال (رزین چسب) دارد.

سازگاری خوب با PA6: می توان از آن برای ایجاد ترکیب استفاده کرد.

سازگاری محدود با PBAT: خواص مکانیکی ممکن است در بارگذاری بالای EVOH کاهش یابد.

گذشته: مشاهده فنی EAA(اتیلن اکریلیک اسید کوپلیمر)

بعدی: بررسی اجمالی برنامه های ذرات EVA (اتیلن-وینیل استات)