近年來，我國(guó)塑料包裝材料 工業(yè)發(fā)展迅速，2002年產(chǎn)量 達(dá)到385萬噸，預(yù)計(jì)2003年產(chǎn)量將達(dá)到420萬噸左右，年均增長(zhǎng)率保持在10%左右，新產(chǎn)品層出不窮。未來市場(chǎng)對(duì)塑料包裝材料要求是多樣化、高功能化、高阻隔性。

目前高阻隔性已成為塑料包裝材料的重要發(fā)展方向之一，尤其是在食品、醫(yī)藥包裝中，更是越來越強(qiáng)調(diào)高阻隔性。

高阻隔性塑料包裝材料應(yīng)用與進(jìn)展

目前工業(yè)化或具有工業(yè)化生產(chǎn)前景的阻隔材料主要有PVDC、EVOH、PEN、腈基樹脂、聚酰胺等。

◆PVDC

PVDC（聚偏二氯乙烯）的特點(diǎn)是低透過性、阻隔性和耐化學(xué)藥品性。我國(guó)PVDC是伴隨著火腿腸加工技術(shù)引進(jìn)并得到發(fā)展的，2002年國(guó)內(nèi)PVDC產(chǎn)量約為2萬噸，目前已廣泛應(yīng)用于食品、卷煙、飲料保鮮和隔味，以及化工、醫(yī)藥、電子和軍工產(chǎn)業(yè)的防潮包裝。我國(guó)浙江巨化公司、大連塑料研究所等單位對(duì)其合成與加工研究做了大量工作并取得突破。

單層PVDC薄膜采用雙向拉伸吹塑制取，具有收縮性、阻隔性、阻水性，在微波加熱的條件下不分解，廣泛用于家用保鮮膜；PVDC與聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（HIPS）等合成樹脂多層擠出用于真空奶制品、果醬等包裝，其拉伸性能較好，適于較大容積的包裝；PVDC與PE、聚氯乙烯（PVC）的復(fù)合片材適用于易吸潮、易揮發(fā)藥品的包裝。目前國(guó)內(nèi)許多科研單位和生產(chǎn)廠家集中研究PVDC與其它樹脂復(fù)合層壓薄膜技術(shù)及復(fù)合薄膜的耐高溫技術(shù)。

由于PVDC是目前唯一被美國(guó)FDA認(rèn)證可以與食品接觸的高阻隔透明材料，因此在許多塑料包裝材料上涂覆PVDC膠乳也成為國(guó)際食品包裝業(yè)常用的手法之一。PVDC使用于多種基材如PE、PP、PVC、聚酰胺（PA）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）等，以雙向拉伸聚丙烯薄膜為例，涂覆后透氧率降低1000倍，透水率降低3倍；涂覆可以單層或多層，一般單層涂覆為2.5μm即可具備良好的阻隔效果。

◆EVOH

EVOH的阻隔性能取決于乙烯的含量，一般來說當(dāng)乙烯含量增加時(shí)候，氣體阻隔性下降，但易于加工。EVOH顯著特點(diǎn)是對(duì)氣體具有極好的阻隔性和極好加工性，另外透明性、光澤性、機(jī)械強(qiáng)度、伸縮性、耐磨性、耐寒性和表面強(qiáng)度都非常優(yōu)異。目前國(guó)外主要生產(chǎn)商有美國(guó)的EVAL公司，日本可樂麗公司、合成化學(xué)工業(yè)公司，比利時(shí)SOLVAY公司等。

在包裝領(lǐng)域，EVOH制成復(fù)合膜中間阻隔層，應(yīng)用在所有的硬性和軟性包裝中；在食品業(yè)中用于無菌包裝、熱罐和蒸煮袋，包裝奶制品、肉類、果汁罐頭和調(diào)味品；在非食品方面，用于包裝溶劑、化學(xué)藥品、空調(diào)結(jié)構(gòu)件、汽油桶內(nèi)襯、電子元件等。在食品包裝方面，EVOH的塑料容器完全可以替代玻璃和金屬容器，國(guó)內(nèi)多家水產(chǎn)公司出口海鮮就使用PE/EVOH/PA/RVOH/PE五層共擠出膜真空包裝。在加快EVOH復(fù)合膜研究同時(shí)，國(guó)外也在研究EVOH拉伸取向，新型EVOH薄膜對(duì)氣體的阻隔性能為現(xiàn)有的高性能的非拉伸EVOH薄膜的3倍。另外EVOH也可以作為阻隔材料涂覆在其他合成樹脂包裝材料上，起到增強(qiáng)阻隔性能效果。

◆PEN

PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）的結(jié)構(gòu)與PET相似，不同的是用萘環(huán)取代了苯環(huán)，但幾乎在各方面都優(yōu)于PET：其阻隔性約為PET5倍，耐熱性、耐化學(xué)藥品性能更好。

隨著其原料2，6-萘二甲酸合成技術(shù)取得突破，國(guó)外ICI公司、Shell公司、阿莫科公司、伊士曼公司等著名化工公司進(jìn)行了生產(chǎn)并加快了應(yīng)用研究。目前在食品、飲料、藥品、化妝品等方面已獲得應(yīng)用，如小尺寸碳酸飲料瓶，果汁、礦泉水、牛奶、啤酒瓶，嬰兒食品（可蒸煮消毒）包裝，要求高阻隔、耐輻射和耐化學(xué)藥品性的醫(yī)藥包裝，要求強(qiáng)度高、耐沖擊、耐化學(xué)藥品、高阻隔的工業(yè)包裝等。在啤酒、飲料包裝方面，更是彌補(bǔ)了PET和玻璃的缺陷，成為近年來熱點(diǎn)話題。

西歐一些國(guó)家已經(jīng)開始在市場(chǎng)上使用PEN啤酒瓶，保鮮效果與玻璃瓶相同，且耐沖擊、易回收。近年來我國(guó)也進(jìn)行一定研究，如儀征化纖股份公司產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)中心進(jìn)行PEN的合成與工藝優(yōu)化，桂林電科所也嘗試合成PEN。目前制約其發(fā)展的是原料合成技術(shù)不成熟，國(guó)內(nèi)許多科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，但是沒有取得突破性進(jìn)展，國(guó)內(nèi)有企業(yè)計(jì)劃引進(jìn)國(guó)外原料生產(chǎn)技術(shù)，進(jìn)而合成PEN。

盡管近年來國(guó)外對(duì)PEN合成技術(shù)進(jìn)行了相當(dāng)改進(jìn)與完善，但是應(yīng)用成本依然偏高，因此合金化成為擴(kuò)大PEN應(yīng)用范圍的有效途徑之一。一方面在PEN性能變化不大前提下，降低生產(chǎn)成本，另一方面在價(jià)格提高不多情況下，大幅度提高合金的阻隔性及其他性能。目前PEN合金化研究成為包裝業(yè)熱點(diǎn)話題，由于PET與PEN結(jié)構(gòu)相似、來源豐富價(jià)格便宜、在包裝業(yè)中應(yīng)用廣泛，因此研究最多的是PEN/PET合金。PEN/PET共混成型關(guān)鍵在于二者相容性，其衡量指標(biāo)是酯交換率，因此選擇合理酯交換率是關(guān)鍵。PEN/PET合金可以在現(xiàn)有用于PET的拉伸吹塑機(jī)上稍作修改后生產(chǎn)容器；把PEN含量高共聚物與PET共聚形成多種嵌段共聚物，可以在傳統(tǒng)的拉伸、吹塑、注射設(shè)備上進(jìn)行加工，從而使PEN在包裝領(lǐng)域中處于更有利的地位。目前利用PEN/PET共聚物和共混物可以制作耐熱瓶、高阻隔瓶、紫外線吸收瓶、熱成型容器等。

◆腈基樹脂

腈基樹脂是聚合物，是由大約70%丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯及沖擊改性單體丁二烯共聚而成，具有良好氣體阻隔性、耐化學(xué)藥品和保鮮性能，可以加工成吹塑容器和熱塑性塑料容器，用于調(diào)味品、加工肉類等包裝；非食品方面包括擠塑容器，用于包裝家用產(chǎn)品、汽車和工業(yè)產(chǎn)品等；注塑—吹塑容器，用于包裝修正液、指甲油、以及熱成型的包裝物等。目前國(guó)外腈基樹脂已經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用，國(guó)內(nèi)少數(shù)科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究開發(fā)，但是尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

◆聚酰胺

聚酰胺（PA）一直作為多層復(fù)合膜的重要阻隔材料而不斷發(fā)展。PA與聚烯烴復(fù)合，可以滿足許多食品需要阻隔氣體、香味、保持濕氣的要求。

近年來國(guó)內(nèi)外成功開發(fā)出PA6納米阻隔復(fù)合材料，在阻透性、拉伸方面有明顯提高，如國(guó)內(nèi)岳陽石化研究院成功開發(fā)的納米PA6，與普通PA6相比，有更佳的阻氧性和耐熱性；中科院化學(xué)所與日本尤尼奇卡公司也進(jìn)行納米PA6的研究；美國(guó)伊士曼公司和Nanolor公司共同開發(fā)的PA6/n-MMT復(fù)合物，不僅有較高氣體阻隔性能，而且與PET加工特性相符，相容性能好，也可以在PET加工機(jī)械上進(jìn)行加工或者與PET進(jìn)行共混合金化。

MXD6是近年來新開發(fā)一種聚酰胺材料，是由間苯二甲胺和已二酸縮聚而成的半結(jié)晶性聚合物，氣體阻隔性和熱性能均明顯優(yōu)于PA6，并具有較好透明性，氧氣滲透率比PA6小10倍。國(guó)外研究機(jī)構(gòu)試驗(yàn)表明用特殊聚酰胺MXD6做阻隔層，效果要好于EVOH。目前國(guó)外杜邦公司等數(shù)家企業(yè)生產(chǎn)MXD6，其與PET的共混料符合FDA有關(guān)接觸食品的要求，低溫阻隔性不如PVDC，當(dāng)溫度升高后阻隔性優(yōu)于PVDC，而且其氣味阻隔性和力學(xué)性能非常優(yōu)異。

目前MXD6主要用于高阻透性薄膜和高強(qiáng)度阻隔性結(jié)構(gòu)材料，其最大特點(diǎn)是阻透性不隨濕度增加而降低，但是價(jià)格較貴，在部分領(lǐng)域使用受到限制。其主要原料間苯二甲胺國(guó)內(nèi)上海石油化工研究院、浙江溫州清明化工廠等有生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)也有部分從事聚酰胺合成與改性研究機(jī)構(gòu)對(duì)MXD6合成與應(yīng)用進(jìn)行研究。

結(jié)論

我國(guó)對(duì)塑料包裝材料尤其是高阻隔性能包裝材料的開發(fā)與生產(chǎn)尚處于起步階段，在上述典型的高阻隔材料中，國(guó)內(nèi)僅能夠生產(chǎn)PVDC和聚酰胺，其他方面開發(fā)還處于空白狀態(tài)。一方面我國(guó)許多塑料包裝材料尤其食品、藥品要求高阻隔性材料無法滿足國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)；另一方面，國(guó)內(nèi)對(duì)食品、藥品的高阻隔性包裝要求越來越高。我國(guó)目前高阻隔性包裝材料研究開發(fā)生產(chǎn)均不能適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的需求，大力發(fā)展高阻隔性包裝材料的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益都非常明顯。