环烯烃,英文名:Cyclo-Olefin Copolymer,简称COC,是环烯烃与乙烯或α-烯烃的共聚物。COC树脂一般采用Ziegler-Natta和茂金属催化剂聚合得到。乙烯首先和环戊烯进行Diels-Alder加成反应生成中间体降冰片烯(Norbornene),然后在茂金属催化剂下与乙烯一起共聚得到COC。由于该共聚物分子链的规整性被破坏,因此COC是无定形的聚合物。COC分子链上存在环状结构,因此它的刚性大,材料硬度和模量高。

可溶性环烯烃(什么是环烯烃材料)(1)

COC透明度高,与水和玻璃一样透明,与甲基丙烯酸甲酯(PMMA)透明度相近。在近紫外和可见光区域,透明度都在90%以上。因为COC分子链的非规整性,不具备结晶能力,因此即使经过拉伸取向,也不会发生诱导结晶,这个性质可以被双折射数据证实。而PC树脂在经过拉伸后,由于分子链在外力方向上发生取向,诱导分子链发生重结晶,因此在横向和纵向的折光率上出现差异(即双折射);而COC在被拉伸后也没有发生双折射现象,因此它的透明度不会因为拉伸取向而改变。除了光学性能的差异外,COC比无定型的PC和PMMA树脂极性都低,因此对水蒸气的吸附能力很小。

可溶性环烯烃(什么是环烯烃材料)(2)

COC的摩擦系数较其它树脂都低许多,特别是在高温下,在80℃下COC的摩擦系数只有0.3左右。而对于其它树脂来说,一般的规律是温度越高摩擦系数越大。COC在室温下耐酸、耐碱、耐极性溶剂。COC的极性较低,因此对极性溶剂有很强的耐受力,比PC、PMMA、PS、PVC的化学稳定性都优良。COC的电学性能也十分优异,具有很低的介电损耗。COC分子链刚性大,Tg远高于室温。在室温下处于玻璃态,分子链上链段或基团被冻结,因此损耗模量小,介电常数也小。随着环状单体降冰片烯用量增加COC的Tg升高。COC本身属于非极性树脂,因此对水等具有高阻隔性,但对氧气的阻隔性较差。

COC最独特的优点是具有高阻水性,是PVC的10倍,是PVDC涂布PVC的2倍;它的薄膜具有高透过率(特别在近紫外区),尺寸稳定性良好,且可以制备金属蒸镀膜;COC树脂的力学性能也十分优异,弹性模量达到2600MPa;COC树脂的溶出物很少,符合USP Class VI和FDA标准,可以用于食品包装。正因为COC有如此多的优点,因此它每年消费增长率为5%。

COC与PE熔融共混后就可以挤出薄膜或者多层共挤制备复合膜。例如COC作为基材的3层复合结构(A-B-A)、5层共挤(A-tie-B-tie-A)结构都可以用作泡罩包装。采用挤出-成型-装填-热封工序就可以制备成泡罩包装。COC泡罩包装具有良好的防潮效果、良好的成型性、高纯度、无卤、高透明度。

在食品包装领域,COC具有以下用途。

1.直立袋:增加挺度、减少厚度,高透明度和光泽度、可控的易撕裂性能;

2.泡罩包装:优异的成型性,增加韧性、增加耐穿刺性、降低厚度;

3.灭菌包装:在120℃处理20分钟不收缩、高阻水性、优异的成型性;

4.软包装收缩膜:高收缩率、低收缩力、低处理温度、贴体而有挺度和良好的透明度;

5.易撕膜:易开口、可控的撕裂度、提高挺度;

6.涂布纸:防潮性是PE的几倍,少蜷曲,较低的回收处理费用;

7.发泡材料:具有较好的耐热性、高强度和韧性、低密度、热成型性好。

还有很多COC复合膜产品,例如COC九层复合薄膜具有高挺度、高透明性、耐热性、用于鲜肉、乳酪等食物的包装;PP-COC-PP复合膜对水汽具有高阻隔性。有理由相信COC的应用前景会越来越广阔。

来源:薄膜通

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