什么是環烯烴

環烯烴（COC）是Cyclo-Olefin Olefin Copolymer的簡稱，是環烯烴與乙烯的共聚物，是薄膜包裝材料常用的樹脂類型結構。COC樹脂一般采用Ziegler-Natta和茂金屬催化劑聚合得到。乙烯首先和環戊烯進行Diels-Alder加成反應生成中間體降冰片烯（Norbornene），然后在茂金屬催化劑下與乙烯一起開環聚合（共聚）得到COC。由于該共聚物分子鏈的規整性被破壞，因此COC是無定形的聚合物。COC分子鏈上存在環狀結構，因此它的剛性大，材料硬度和模量高。

COC透明度高，與水和玻璃一樣透明，與甲基丙烯酸甲酯（PMMA）透明度相近。在近紫外和可見光區域，透明度都在90%以上。因為COC分子鏈的非規整性，不具備結晶能力，因此即使經過拉伸取向，也不會發生誘導結晶，這個性質可以被雙折射數據證實。而PC樹脂在經過拉伸后，由于分子鏈在外力方向上發生取向，誘導分子鏈發生重結晶，因此在橫向和縱向的折光率上出現差異（即雙折射）；而COC在被拉伸后也沒有發生雙折射現象，因此它的透明度不會因為拉伸取向而改變。除了光學性能的差異外，COC比無定型的PC和PMMA樹脂極性都低，因此對水蒸氣的吸附能力很小。

COC薄膜的摩擦系數較其他樹脂薄膜都低許多，特別是在高溫下，在80攝氏度下COC的摩擦系數只有0.3左右。而對于其他薄膜來說，一般的規律是溫度越高摩擦系數越大。COC在室溫下耐酸、耐堿、耐極性溶劑。COC的極性較低，因此對極性溶劑有很強的耐受力，比PC、PMMA、PS、PVC的化學穩定性都優良。COC的電學性能也十分優異，具有很低的介電損耗。COC分子鏈剛性大，Tg遠高于室溫。在室溫下處于玻璃態，分子鏈上鏈段或基團被凍結，因此損耗模量小，介電常數也小。根據COC共聚物中環狀單體的比例不同，它的Tg在70-180攝氏度，隨著環狀單體用量增加COC的Tg升高。COC本身屬于非極性樹脂，因此對水等極性溶劑具有高阻隔性，但對氧氣的阻隔性較差。

COC最獨特的優點是具有高阻水性，是PVC的10倍，是PVDC涂布PVC的2倍；它的薄膜具有高透過率（特別在近紫外區），尺寸穩定性良好，且可以制備金屬蒸鍍膜；COC樹脂的力學性能也十分優異，彈性模量達到2600MPa；COC樹脂的溶出物很少，符合USP Class VI和FDA標準，可以用于食品包裝。正因為COC有如此多的優點，因此它每年消費增長率為5%。

COC與PE熔融共混后就可以擠出薄膜或者多層共擠制備復合膜。例如COC作為基材的3層復合結構（A-B-A）、5層共擠（A-tie-B-tie-A）結構都可以用作泡罩包裝。采用擠出-成型-裝填-熱封工序就可以制備成泡罩包裝。COC泡罩包裝具有良好的防潮效果、良好的成型性、高純度、無鹵、高透明度。在食品包裝領域，COC具有以下用途：

1.   水果扭曲膜：優異的扭曲保持率；高透明度和光澤度，比玻璃紙、HDPE、PVC的性價比高；

2.   直立袋：增加挺度、減少厚度，高透明度和光澤度，可控的易撕裂性能；

3.   泡罩包裝：優異的成型性、增加韌性、增加耐穿刺性、降低厚度；

4.   滅菌包裝：在120攝氏度處理20分鐘不收縮、高阻水性、優異的成型性；

5.   軟包裝收縮膜：高收縮率、低收縮力、低處理溫度、貼體而有挺度和良好的透明度；

6.   易撕膜：易開口、可控的撕裂度、提高挺度；

7.   涂布紙：防潮性是PE的幾倍，少蜷曲，較低的回收處理費用；

8.   發泡材料：具有較好的耐熱性、高強度和韌性、低密度、熱成型性好；

還有很多COC復合膜產品，例如COC九層復合薄膜具有高挺度、高透明性、耐熱性、用于鮮肉、乳酪等食物的包裝；PP-COC-PP復合膜對水汽具有高阻隔性，WVTR可以達到0.1 g/(m2/d)。有理由相信COC的應用前景會越來越廣闊。