环烯烃是什么？它有哪些特性和应用领域? ¹

环烯烃，即Cyclo-Olefin Copolymer，简称COC，是一种由环烯烃与乙烯或α-烯烃共聚而成的聚合物。COC树脂通常通过Ziegler-Natta和茂金属催化剂进行聚合反应得到。乙烯首先与环戊烯进行Diels-Alder加成反应，生成降冰片烯（Norbornene）中间体，然后在茂金属催化剂的作用下与乙烯共聚形成COC。由于COC分子链的规整性被破坏，因此COC是一种无定形的聚合物。COC分子链上存在环状结构，使其具有较高的刚性、硬度和模量。

COC具有高透明度，类似于水和玻璃，在近紫外和可见光区域的透明度均在90%以上。由于COC分子链的非规整性，它不具备结晶能力，即使经过拉伸取向，也不会发生诱导结晶。与之相反，其他树脂如PC树脂在拉伸后会发生双折射现象，导致透明度的改变。此外，COC的极性较低，对水蒸气的吸附能力很小。

COC具有较低的摩擦系数，尤其在高温下，其摩擦系数仅约为0.3。而其他树脂一般遵循温度越高摩擦系数越大的规律。COC在室温下具有耐酸、耐碱和耐极性溶剂的特性。由于COC的极性较低，它对极性溶剂具有很强的耐受力，化学稳定性优于PC、PMMA、PS和PVC。此外，COC具有优异的电学性能，具有低介电损耗。

COC的独特之处在于其高阻水性，是PVC的10倍，是PVDC涂布PVC的2倍。COC薄膜具有高透过率（尤其在近紫外区）、良好的尺寸稳定性和金属蒸镀膜制备能力。COC树脂的力学性能也非常优异，弹性模量可达2600MPa。此外，COC的溶出物很少，符合USP Class VI和FDA标准，可用于食品包装。由于COC具有这么多的优点，每年的消费增长率达到5%。

与PE熔融共混后，COC可用于挤出薄膜或多层共挤制备复合膜。例如，以COC为基材的3层复合结构（A-B-A）和5层共挤结构（A-tie-B-tie-A）可用于泡罩包装。通过挤出-成型-装填-热封工艺，可以制备COC泡罩包装，具有良好的防潮效果、成型性、高纯度、无卤和高透明度。

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，具有高透明度和光泽度，易撕裂。
2. 泡罩包装：具有优异的成型性，增加韧性和耐穿刺性，降低厚度。
3. 灭菌包装：在120℃处理20分钟后不收缩，具有高阻水性和优异的成型性。
4. 软包装收缩膜：具有高收缩率、低收缩力、低处理温度，贴体且具有挺度和良好的透明度。
5. 易撕膜：易开口，撕裂度可控，提高挺度。
6. 涂布纸：防潮性是PE的几倍，不易蜷曲，回收处理费用较低。
7. 发泡材料：具有较好的耐热性、高强度和韧性，低密度，易于热成型。

此外，还有许多其他COC复合膜产品，例如具有高挺度、高透明度和耐热性的COC九层复合薄膜，可用于鲜肉、乳酪等食品的包装；PP-COC-PP复合膜对水汽具有高阻隔性。可以预见，COC的应用前景将越来越广阔。