EVOH etileno-alcohol vinílico

EVOH

Etileno-alcohol vinílico

El etileno-alcohol vinílico (EVOH) es un copolímero termoplástico -(CH2-CH2)-, -(CH2-CH(OH))- que tiene una considerable utilidad comercial en la industria del envasado de alimentos, así como en la industria biomédica y farmacéutica, gracias a sus excelentes propiedades de barrera contra el gas, los hidrocarburos y disolventes orgánicos. Las propiedades del EVOH son muy dependientes del contenido en etileno. El etileno alcohol vinílico (EVOH) es un copolímero formal de etileno y alcohol vinílico. El copolímero se prepara polimerizando etileno y acetato de vinilo. El alto contenido de etileno EVOH tiene temperaturas de extrusión más bajas. El EVOH se usa comúnmente como barrera de oxígeno en el envasado de alimentos. Es mejor que otros plásticos mantener fuera el aire y los sabores.

Propiedades EVOH

Alto brillo
Es orgánicos
Alta transparencia
Resistencia a los rayos UV
Resistencia a la radiación
Resistencia a los solventes
Estabilidad térmica a largo plazo
Resistencia al agrietamiento por flexión
Excelente resistencia al aceite y los solvent
Excepcional barrera contra la permeación de sabores y aromas
Extraordinarias propiedades de barrera contra el oxígeno y otros gases

Nombre - Simbolo

EVOH
Etileno-alcohol vinílico
Etilen-Vinil-Alcohol
Etileno y alcohol vinílico
Copolímerode etileno y de alcohol vinílico
Copolímero de etil vinil alcohol
CAS n° 26221-27-2

Propiedades EVOH

A pesar de la falta de estereorregularidad, se ha verificado que los copolímeros de EVOH pueden cristalizar en todas las composiciones de copolímeros. Esto se atribuyó al hecho de que el tamaño de la los grupos hidroxilo en las cadenas de polímero son lo suficientemente pequeños, en relación con el espacio disponible en la estructura cristalina, de modo que la simetría del polímero no se vea afectada significativamente.

Propiedades Físico-Mecánicas EVOH

En términos de propiedades fisico-químicas, este material tiene la ventaja de constituir una excelente barrera contra gases y aromas, posee una alta resistencia térmica y una alta cinética de cristalización, junto con excelentes propiedades mecánicas y características ópticas. Los grupos hidroxilo presentes en EVOH son responsable de la alta energía cohesiva (Densidad de energía cohesiva, CED) que distingue las macromoléculas. Esto da como resultado una disminución en el volumen libre disponible para el desplazamiento de las moléculas y, por lo tanto, determina excelentes propiedades de barrera. Sin embargo, la naturaleza hidrofílica del EVOH causa una disminución significativa en sus propiedades de barrera cuando llega este material expuesto a ambientes caracterizados por alta humedad relativa (HR). Este aspecto ha limitado el uso práctico del EVOH en películas multicapa, protegiéndolo entre capas de películas poliméricas hidrófobas, como el polipropileno (PP) o el polietileno (PE). Al aumentar el contenido en aclohol vinílico augmenta la dureza y se reduce la flexibilidad. Al aumentar el contenido en alcohol vinílico augmenta la temperatura de fusión.

Propiedades óptica EVOH

Las resinas EVOH otorgan un alto nivel de brillo y un bajo nivel de opacidad, lo que se traduce en unas características de claridad extraordinarias. El uso de resinas EVOH en la superficie exterior de los paquetes confiere un toque muy especial que mejora el aspecto exterior del paquete.

Propiedades Quimícas EVOH

Dado el mismo grado de hidrólisis, los EVOH son de hecho mucho menos solubles que el PVOH a temperatura ambiente. La resistencia de los copolímeros EVOH a los aceites y a los disolventes orgánicos es muy buena. Por lo tanto, las resinas EVOH resultan adecuadas para envasar alimentos aceitosos, aceites comestibles, aceites minerales, pesticidas agrícolas y disolventes orgánicos. Las resinas EVOH presentan una excelente resistencia a la intemperie. Incluso cuando están expuestas a condiciones meteorológicas externas, el polímero retiene su color, por lo que no amarillea ni se vuelve opaco. Los cambios en las propiedades mecánicas son mínimos, lo que demuestra una alta resistencia global a los fenómenos atmosféricos. Tiene una buena resistencia al agua tanto salada como dulce. Se trata de un material inflamable. Su resistencia a la radiación UV es buena, se puede esterilizar por radiación. Se produce una reducción significativa en sus propiedades barrera cuando es expuesto a humedades altas.

Polimerización EVOH

Es un copolímero aleatorio obtenido por la polimerización radical de etileno y alcohol vinílico. Sin embargo, dado que este último monómero existe principalmente en su forma tautomérica, acetaldehído, el copolímero se produce realmente mediante una reacción de síntesis entre etileno y acetato de vinilo para obtener acetato de etileno y vinilo (EVA). En un segundo paso, este copolímero, en presencia de un catalizador, se hidroliza posteriormente para dar EVOH. El EVA puede producirse mediante procesos de polimerización en solución, en suspensión, a granel y en emulsión. Para la producción del copolímero EVOH, el precursor EVA generalmente se obtiene por polimerización en solución para obtener un mejor control de la composición del copolímero, de la causalidad de la distribución de los monómeros, de la ramificación y del grado de polimerización del producto. Se sabe que para cristalizar un polímero debe poseer un cierto grado de regularidad química, geométrica y espacial. Se sabe que los copolímeros carecen naturalmente de la regularidad química necesaria a lo largo de la cadena. Además, la regularidad geométrica en estos copolímeros producidos por polimerización radical rara vez ocurre. Se sabe que las cadenas de EVOH son atácticas y poseen configuraciones espaciales desordenadas.

Permeabilidad a los gases

Demás de su excelente impermeabilidad al oxígeno es también una eficaz barrera para el gas carbónico y los aromas. El aumento de la permeabilidad a los gases, particularmente contra el oxígeno, en condiciones de alta humedad relativa se atribuye al efecto de plastificación inducida por agua que es absorbida por el polímero debido a la afinidad con su estructura química, protegiendo las interacciones del puente de hidrógeno entre las cadenas del polímero y aumentando el volumen libre dentro del polímero. Algunos estudios experimentales han demostrado, por ejemplo, cómo la permeabilidad al oxígeno el EVOH varía exponencialmente según este factor y puede aumentar en aproximadamente dos órdenes de magnitud, aumentando la humedad relativa de 0 a 95%. Un segundo factor que afecta la permeabilidad de este material es el contenido del componente de etileno. El aumento de este componente, de hecho, disminuye la Tg y la Tm, mejora la estabilidad térmica del material, lo hace menos sensible a la acción de la humedad y evita su disolución en el agua, pero tiende a determinar un comportamiento de mayor permeación similar al del EP.

Compatibilidad

Además de una baja resistencia a la humedad, los copolímeros EVOH no tienen una buena compatibilidad (adhesión y miscibilidad) con otros polímeros, tanto polares como no polares. La falta de buena compatibilidad se considera una consecuencia del hecho de que los copolímeros de EVOH son muy auto interactivos, mientras que las interacciones de los grupos hidroxilo de EVOH con, por ejemplo, los grupos carboxilo de polímeros complementarios son comparativamente débiles. Por esta razón, aunque podemos pensar que el EVOH puede formar mezclas miscibles con ésteres, acrilatos, metacrilatos, piridinas, éteres, etc., son solo algunas las mezclas completamente miscibles.

Procesabilidad EVOH

Las resinas EVOH son polímeros termoplásticos y pueden procesarse en equipos de fabricación convencionales, como extrusión de película monocapa (soplada o moldeada), coextrusión de película multicapa (soplada o moldeada), coextrusión de láminas, moldeo por coextrusión y soplado, coextrusión de tuberías y tubos, recubrimiento por extrusión o coextrusión, recubrimiento por coextrusión de tuberías y tubos, moldeo por coinyección y laminación. Las resinas EVOH se pueden coextrudirse con muchos tipos de poliolefinas, poliamidas, poliestirenos y poliésteres. El copolímero EVOH de bajo contenido en etileno (32% molar) presenta dificultades para ser conformado, particularmente en conformados profundos y a velocidades elevadas, debido a la aparición de grietas y desgarros.

Aplicaciones EVA

Con un grupo -OH en su cadena molecular, la superficie de la resina EVOH puede imprimirse fácilmente y sin un tratamiento especial. Tiene una considerable utilidad comercial en la industria del envasado de alimentos, así como en la industria biomédica y farmacéutica, gracias a sus excelentes propiedades de barrera contra el gas, los hidrocarburos y disolventes orgánicos.