时间: 2024-05-11 20:07:32 |   作者: 哈希体育

  2021年2月25日，美国塑料回收商协会对具有20%环状烯烃共聚物COC外层的吹塑HDPE容器性能认可，还能够用于回收料循环利用。

  COC是一种以乙烯和降冰片烯为单体并采用茂金属催化剂进行聚合的共聚物。通过调节各共混成份的比例,可以赋予共聚物各种各样的性质，各种品级根据不同的玻璃化转变温度而定，耐热性高的品级聚合成份中降冰片烯的含有比率较高，流动性由分子量决定。

  COC是高纯度、无色、透明的高分子，是一种适合挤出成型的树脂。COC能应用在药品包装、医疗器械、电子、光学器件等领域，那么COC与聚烯烃共混能给聚烯烃带来哪些性能改善和提升。

  COC与聚烯烃通过共混或多层化来增强诸如耐热性和耐化学性，尺寸稳定性，阻隔性，热成型性、模量等性能。

  COC的耐热性由降冰片烯的含的量决定。由于降冰片烯的分子具有比乙烯还要大、刚性环状结构，它可以阻止结晶。通过将降冰片烯随机的嵌入到高分子的主链中，使得COC成为非结晶性树脂。通过在高分子链中引入降冰片烯单元能增加高分子的刚性及强度，其玻璃化转变温度也随主链内降冰片烯的比率增加而成比例的上升。降冰片烯与乙烯的比率能控制在各种不同的值，通过加大降冰片烯的比率，能大大的提升产品的耐热性。

  通过调节各共混成份的比例,可以赋予共聚物各种各样的性质，根据共聚单体的比例，这样一种材料可以有一个从33℃至180℃不等的玻璃化转变温度(Tg)。作为一种无定形聚合物，COC不具有晶体的熔点，它在Tg以上开始软化，随着温度的增加逐渐变成流体，这种无色且透明似水晶的材料，与传统的聚乙烯(PE)具有很强的相容性。

  COC与线性聚乙烯产品(例如LLDPE和HDPE)的兼容性最佳，如线性低密度聚乙烯(LLDPE)，但也可以和低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)相容。

  当使用更高的Tg等级的COC时，这些模量的改善可从始至终保持到接近COC的Tg的温度，从而改善了热填充性能并提高了温度性能。

  COC也慢慢变得多地用于生产包装用高透明阻隔薄膜。COC具有防潮功能，是LDPE的四到五倍。由超过70%的COC组成的共混物通常可提供高达90%的纯净COC阻隔性能，并且与HDPE不同，它可保持低雾度。尽管COC能加强作为共混组分的阻隔性能，但是当在离散层中使用COC时，能轻松实现最佳的阻隔性能。与LLDPE相比，COC对香精和香精的阻隔性通常也要强5至10倍。

  目前，无论是食品还是非食品包装，都要求将原有的味道及香味、成份、香水的芳香等无损保存。同时要求防止氧气、水分、溶剂、气味、芳香等的气体及液体成份从包装中漏出或渗出。随着不柔软的玻璃及金属容器普遍被塑料制的食品容器所代替，以上的这些性能显得逐渐重要。对于这类包装常常采用由EVOH及聚偏氯乙烯等气密性很高的高分子以很复杂的多层结构组成的膜。这种结构需要另外添加界面结合膜层和最新的价格昂贵的加工设施，这影响了其回收再利用性质。

  通过将COC与聚乙烯共混，可以将其对氧气、二酸化碳以及其它气体的透过率降至可拿来包装水果及蔬菜的水平。与LDPE相比，COC对各种气液体的阻隔性要高4倍到5倍，而且与聚乙烯组合时不需要粘接剂和相溶剂。共混70%以上的COC的聚乙烯显现出COC单体的90%以上的气密性。采用COC能保持被包装物本来的性质，抑制香味及气味的泄露，使包装薄膜的性能大幅度提升。通过导入COC阻隔层，通常用的氧气阻隔包装(如∶尼龙、EVOH等)的水蒸气阻隔性能能够获得弥补。

  COC是比重为1.02g/cc的具有高弹性模量的非结晶性高分子。具有多种不同玻璃化转变温度及分子量的品级。与其它玻璃材质的非结晶性高分子一样, COC的断裂伸长率也很小，COC的单层薄膜通常应用于需要特殊的光学性质的场合。

  COC薄膜的平均拉伸弹性模量约为2000MPa。通过与PE共混，可以将作为包、塑封等的包装薄膜的刚性大大提高。

  10%的COC与聚乙烯共混后，可使薄膜的刚性增加100%以上，且雾度限制在低水平。通过提高刚性，可加工出厚度薄、成本低的薄膜。利用玻璃化转变温度高的品级，可以使温度接近COC的玻璃态转变温度时仍保持高的刚性、高温填充性等，使高温时的性能得到提高。

  通过调节添加到PE薄膜中的COC含量,可以同时实现较好的抗针刺强度及易撕裂性。比如：对于在150微米或者300微米的C8-LLDPE单层薄膜中添加10～30%的COC，其针刺强度几乎为线性增加。再比如，在多层薄膜及层压膜中添加COC层后，可以赋予其高的透明性、刚性及水蒸气阻隔性。

  COC共混物的模量升高，通常可带来10%~20%的密封强度增加。当其冷却时，环烯烃共聚物(COC)迅速从一种Tg以上的橡胶态材料转变为一种Tg以下的高模量材料。这种急剧的变化通常会使热粘性能提高达100%。热粘强度对垂直形式/填充/密封过程较为重要。在该过程中，当封口仍然是热的时候，所包装的产品就会掉落在袋子中。

  COC可使聚烯烃共混物的刚性增加，从而增强了站立式食品袋的“直挺”性能，使得它们更容易装填和处理环烯烃共聚物(COC)不仅使整体的模量增加，也增强了直立袋的“直立”性能。这使得袋子更容易填充和处理。

  环状烯烃共聚物还使多层聚烯烃包装薄膜具有更高的性能，可用于许多应用。向LLDPE添加COC可以显着降低撕裂值，特别是在纵向上，即使它改善了薄膜的抗穿刺性。COC/LLDPE多层薄膜具有可改善的可成型性，光学性能，韧性和抗穿刺性，且成本可比。

  COC/LLDPE多层膜还可以与许多尼龙基结构相媲美，而无需胶粘粘结层。由于COC和聚乙烯之间的相容性，去除粘结层和非烯烃树脂可简化生产物流，并允许使用回收的废膜。

  由于COC薄膜具有高的弹性模量、优良的皱摺性，适合于糖果等的包装，这类用途常常要使用昂贵的玻璃纸。由COC表层及PE芯层构成的薄膜具有优良的皱摺性、透明性、回收再利用性质和高的表面光泽，同时拥有非常良好的金属附着性。

  实际的包裹应用效果证明,采用COC的包装可以适合于为玻璃纸所设计的商业用高速包装生产线，这是传统聚烯怪薄膜所不能适应的。

  COC在常规的流延和吹膜加工设施上，可以在聚烯烃的标准操作参数范围内轻松加工这些共混物。我国聚乙烯消费量达到3000多万吨，COC如果共混于聚烯烃10%，市场需求量就在300万吨左右。

  在新冠疫苗量产之际，装载疫苗的玻璃瓶出现紧缺迹象，能替代中硼硅玻璃的环烯烃共聚物(COC/COP)引起市场的关注。在疫苗玻璃紧缺的背景下，2020年国内COC/COP材料从零星应用进入应用爆发期，多家企业上马生产COP西林瓶、COP预灌封注射器，多家外企在2020年集中向国家药品监督管理局申请环烯烃共聚物西林瓶、预灌封注射器药包材资质。

  未来几年COP/COC材料预灌封注射器将逐步取代传统型玻璃安甑、西林瓶、普通注射器，COP/COC作为优异的光学膜，用于手机、电脑、液晶电视等领域，COP/COC未来市场广阔，但是，环烯烃聚合物（COC/COP）国内还不能生产，国内使用的COC/COP材料全部依赖进口，与别的产品不同的是，COC/COP从原料单体降冰片烯到催化剂及材料整条产业链国内都没有完全产业化。

  为进一步推进环烯烃共聚物产业链产业化步伐，中国化工报社决定于2021年4月8-9日在山东青岛组织召开环烯烃共聚物技术与市场论坛，围绕如何聚智聚势加快环烯烃共聚物产业化与市场应用等展开讨论，具体事项通知如下：

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