最具潜力的三大高阻隔材料之一,EVOH,国内有哪些企业在布局?

化工材料一家人 2023-10-30
2416 字丨阅读本文需 6 分钟

高端的食材往往只需要最朴素的烹饪方式,如果没有食品添加剂,食物还能保鲜吗?下面有请今天的主角来为你揭秘!EVOH

什么是EVOH?

新材料改变生活,也改变产业格局。EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物),目前世界三大阻隔树脂之一。

EVOH树脂是一种高阻隔性的乙烯-乙烯醇共聚物,它的阻氧性是同类常用产品PE(聚乙烯)的一万倍。因其良好的阻隔、成形及环保等特性,应用非常广泛,包括汽车油箱、薄膜、食品容器及地暖管等高端新材料领域。

特别是应用于食品包装,可在无防腐剂添加情况下,延长食物的保质、保香期长达数月乃至数年之久。

乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)与偏二氯乙烯(PVDC)、聚丙烯腈(PAN)是目前世界上三大公认的高阻隔材料。

EVOH有哪些“牛”性能?

EVOH具有优良的耐油和耐有机溶剂性,还具有优异的透明性、光泽度、机械强度、伸缩性、耐磨性、耐寒性和表面强度,同时在高性能阻隔树脂中热稳定性最高,不含氯和二噁英,是一种绿色环保产品,而且废料还可以回收利用。

高阻隔性

EVOH可以有效地阻止氧气、二氧化碳等气体的渗透。

此外,EVOH对非极性的油类、有机溶剂也有极好的阻隔性能。

吸湿性能

由于EVOH分子中含有羟基,因而具有很强的亲水性和吸湿性能。EVOH吸湿后,其阻隔性能会下降。

机械性能

EVOH的强度、弹性模量和曲折性能较好,具有一定的力学强度。在低温时EVOH比较硬,脆性大,耐冲击性能较差。

在应用时,一般将EVOH与其他物质进行共混改性,解决其低温下耐冲击性能差的缺点,提高其耐弯曲疲劳性能、耐冲击性能、拉伸性能等。

耐候性、抗老化

EVOH具有优异的抗老化性及耐候性,长时间使用其透明性、光泽性、机械性能、阻隔性等变化很小。

EVOH的应用领域有哪些?

包装

EVOH作为高阻隔性材料,常与多种树脂进行多层挤出,用于饮料、奶制品、果汁、饮料、多种食品等包装。中国多家水产公司出口海鲜使用PE/EVOH/PA/EVOH/PE五层共挤出膜真空包装。

EVOH树脂还可用于非食品包装,如化学品、溶剂、化妆品、保健、医药及电子类产品等。

汽车

EVOH树脂与高密度聚乙烯(HDPE)共混,可制造汽车油箱。HDPE/EVOH油箱比传统金属油箱更轻、更经济。

多层塑料油箱材料结构从外到内可以分为:新料层(HDPE) 、回料层、粘结层(LLDPE)、 阻隔层(EVOH)、粘结层(LLDPE)、新料层 (HDPE)。

EVOH还会被用于制造汽车油 管。PA-EVOH复合管密度较低,可替代金属管,实现汽车轻量化的目标,是汽车油路系统的理想选择。

医疗

EVOH树脂可以用于制造医用选择性渗透膜,采用辐射处理法进行消毒。例如↓

EVOH树脂空心纤维封在聚乙烯膜中,并用Co60辐照,可用于尿的渗析。

制成中空纤维膜,用于血液透析、血浆分级以及人造肾脏。

由玉米淀粉或醋酸纤维与EVOH共混制成了骨科的临时代用品和组织修复剂。

通过把EVOH基料涂在不同扩散系数的聚合物材料上制成药物缓释材料。

建筑

EVOH出色的耐候性和阻气性,建筑上可作为供暖管道材料。

EVOH阻氧管能阻隔氧气渗入管道系统,从而防止供暖系统内的金属部分腐蚀生锈,大大延长整个供暖系统中金属阀门、开关、锅炉、分集水器等金属件的使用寿命。

目前市场上有两种阻氧管材,三层阻氧管(外阻氧管)和五层阻氧管(内阻氧管),均采用EVOH作为阻氧层。

其他

在各种纤维织物的热熔粘合和涂层上,也能看到EVOH树脂的身影。由于它对纤维具有优越的黏结性能和耐水洗性,特别适用于服装加工制造。

通过添加EVOH,使得储氢瓶内胆即使在低温下也有弹性,确保优良的阻隔性能。

EVOH的国际及市场环境

2016年世界EVOH总产能为15.7万吨。EVOH 市场需求年均增长率为6.5%左右。其中,欧洲地区的消费量约占总消费量的30%,北美地区占43%,亚洲地区占22%,其他地区约占5%。消费领域主要有阻隔性气体包装薄膜、汽油箱、EVOH多层复合瓶、共挤出塑料片材等,其中阻隔性气体包装薄膜和汽油箱为主要消费领域,占比约65%左右。

根据Fact.MR最新发布的一项市场研究,在2018年至2028年的十年间,包装行业的 EVOH薄膜预计将以4.7% 复合年增长率健康增长。研究指出食品和饮料行业的需求将保持强劲,因为制造商投资于创新的包装技术,以吸引更广泛的环保消费者群体。EVOH 薄膜对氧气和二氧化碳有很强的耐受性,是包装材料的首选。此外EVOH可以阻止油类、有机溶剂的渗透,被用于医药产品、保健产品、化妆品、汽车油箱等。

国内这些厂商布局!

拒绝“卡脖子”  加大对EVOH的研究

据工信部数据,在130多种关键基础化工材料中,我国32%的品种仍为空白,52%的品种仍依赖进口。包括EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)、茂金属聚丙烯等在内,主要通过进口来满足市场需求。

据悉,EVOH原材料生产公司目前全球4家:合成化学(日本),可乐丽(日本)、长春化工(中国台湾),川维(中国内地)。(其中,据统计,可乐丽全球市场份额约为60%。)

国内EVOH尚未实现工业化生产,但近年来,随着EVOH市场需求的加大,中国不断加大对EVOH的研究,目前除了川维化工,浙江众成、中国林产化学研究所等企业/机构也进入布局,助推我国进一步实现EVOH工业化转化。

川维化工

2019年8月,中国石化集团重庆川维化工有限公司成功推出EVOH合成树脂产品。自此,川维化工公司EVOH产品历经八年自主创新之路,终于打入市场,成为全球第四家、中国大陆独家可以批量生产和销售该绿色环保高端新品的供货商。

川维牌乙烯-乙烯醇共聚树脂EW系列产品是川维化工自有技术开发出了热塑性高阻隔树脂,该产品对氧气的阻隔性能是LDPE的10000倍。

中国林产化学工业研究所

已成功开发EVOH薄膜,以及制备EVOH的最佳工艺和配方,并将EVOH 复合膜应用到了食品包装。

浙江众成

目前在研的EVOH产品主要有两类,一类是高阻隔类热收缩EVOH膜产品,一类是气调包装EVOH膜产品,这类是属于较低收缩率的EVOH膜产品。

5月,浙江众成在业绩说明会上表示,公司的EVOH高阻隔收缩膜研发及首条线的产业化项目已实现小批量生产,处于下游 客户推广阶段,高收缩率的EVOH热收缩膜属于填补国内空白。

气调包装EVOH膜产品是公司正在研发的产品,其生产设备需要进口,目前已完成了设备的选购,预计将于年底设备到位。

此外,还有,升辉新材(产品囊括:PE /EVOH /PE复合基材膜、PA / PE PA /EVOH/ PE拉伸膜等),上海佰鑫(可带电晕PA/EVOH/PE多层共挤高阻隔拉伸膜),安姆科(液体包装用EVOH共挤膜、复合片材用EVOH共挤膜等),江苏彩华集团(高阻隔软包装薄膜)等等也在做。

未来EVOH发展空间更大 政策这样发力

从进口代替到自主研发、进而实现国产替代,我国EVOH发展还有很长一段路要走,但也是未来发展的必然趋势。

整体而言,全球的EVOH生产商都是生产PVA的厂商。由于EVOH的生产工艺与PVA的生产工艺比较相似,因此我国需要进一步加强产学研的合作,增强高校与国内外企业的合作,以加速EVOH的技术开发。另外,我国也需要进一步扩大EVOH在包装领域的应用。

如果总是依赖进口高端技术,“卡脖子”的命运将难以改变,目前国家已颁布了多种政策驱动EVOH产业的发展计划。

《一带一路新疆投资发展机会》中提及,建设乙烯共聚装置,将乙烯与乙烯醇或醋酸乙烯共聚分别生产乙烯-酯酸乙烯共聚物(EVA)和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),进一步生产太阳能电池用膜和高阻隔树脂,为发展太阳能电池和农产品、食品包装提供原料。

文章来源: CHINAPLAS国际橡塑展,旺仔先生喝旺仔,

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