當前，塑料容器與金屬、玻璃等傳統(tǒng)的包裝容器正被更加輕量化的塑料包裝取代，乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)及尼龍等高阻隔塑料包裝正成為一個新的應用熱潮。它們以較好的阻氧性、阻水性與高阻滲性等成為產(chǎn)品保護與包裝創(chuàng)新的重要材料，可以起到良好的保質、保鮮、延長保質期作用，在食品、藥品、工業(yè)等產(chǎn)品包裝領域具有廣泛應用。

　　然而，我國高阻隔膜行業(yè)起步較晚，目前國內阻隔材料的用量僅占包裝材料總用量的5%，且長期以來國內市場一直由國際化工企業(yè)主導。近日，由中石化(上海)石油化工研究院有限公司(以下簡稱上海院)開發(fā)、中國石化長城能源化工(寧夏)有限公司(以下簡稱寧夏能化)生產(chǎn)的TPVA-OBP阻隔應用材料入選中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會2023年度化工新材料創(chuàng)新產(chǎn)品榜單，推動了國內高阻隔塑料包裝材料行業(yè)發(fā)展，降低了部分企業(yè)對高阻隔塑料包裝材料的進口依賴。

　　從需求端入手——明確技術攻關方向

　　俄烏沖突以來，全球商品價格全面上漲，間接導致高阻隔包裝材料行業(yè)經(jīng)營成本上漲，國外高阻隔包裝材料價格增高，為國內高阻隔材料行業(yè)發(fā)展提供了有利時機。在“嗅”到強勁市場需求后，上海院成立技術攻關團隊，通過技術攻關和小試研究，對產(chǎn)品關鍵指標進行了重點攻關，成功研發(fā)出TPVA-OBP阻隔應用材料技術路線和生產(chǎn)工藝。

　　與此同時，在距離上海院2000公里之外的寧夏能化，工作人員正在緊鑼密鼓地為TPVA-OBP中試生產(chǎn)線做準備。寧夏能化建有年產(chǎn)10萬噸聚乙烯醇(PVA)裝置，可為TPVA-OBP生產(chǎn)提供原料。但常規(guī)PVA不適用TPVA產(chǎn)品，因此需開發(fā)TPVA-OBP專用原材料。為此，寧夏能化成立技術攻關小組，組織TPVA專用料試生產(chǎn)，經(jīng)過百余次工藝參數(shù)調整后，成功開發(fā)出研發(fā)所需的專用原料，且質量指標均達到預期值。

　　2019年，寧夏能化建成了國內首套2000噸/年TPVA-OBP阻隔性樹脂中試生產(chǎn)線。

　　連續(xù)熱塑化工藝——滿足加工成型需求

　　與現(xiàn)有高氧氣阻隔產(chǎn)品相比，TPVA-OBP樹脂產(chǎn)品價格優(yōu)勢明顯，可直接熱塑加工，滿足吹膜、流延膜、多層共擠、吸塑等加工成型方面的應用要求，解決了現(xiàn)有PVA薄膜溶液流延方法生產(chǎn)效率低、能耗高、不能生產(chǎn)多層膜的問題，切實降低了阻隔包裝材料成本?！拔覀儾捎玫氖蔷哂歇毩⒅R產(chǎn)權的連續(xù)熱塑化工藝。該工藝克服了PVA的熱塑化及薄膜加工成型等難題，為國際首創(chuàng)。”上海院研發(fā)團隊骨干白瑜博士介紹道。

　　項目建設初期，雙方多次召開階段性工作對接會，對項目進展情況進行梳理對接，統(tǒng)籌安排項目后續(xù)工作。為快速推進研發(fā)及中試裝置的投產(chǎn)，寧夏能化多次組織召開生產(chǎn)協(xié)調會，從生產(chǎn)技術數(shù)據(jù)確定、技術保密多方面進行協(xié)調和安排。上海院也派出專家赴寧夏能化開展工藝技術培訓，著重從產(chǎn)品性能、工藝流程等方面對相關人員進行詳細講授。每次開車，上海院技術人員都趕赴現(xiàn)場指導。

　　隨著TPVA-OBP項目熱塑性阻隔材料工業(yè)試驗取得突破性進展，雙方在上海開展了產(chǎn)品的第三方檢驗測試，以推進TPVA-OBP食品接觸材料認證工作。

　　在雙方共同努力下，該新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)過實驗室小試、中試放大及工藝調整優(yōu)化幾個主要階段后，首批產(chǎn)品于2019年3月正式下線，并按計劃分批次供給下游客戶進行熱塑阻隔多層復合試用。

　　良好阻氧和加工性能——市場應用前景佳

　　2020年，經(jīng)過項目立項、技術開發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品試用等各階段后，歷時3年時間開發(fā)的TPVA-OBP產(chǎn)品正式走向市場。

　　早期包裝所用的單層塑料薄膜氧氣透過率較高、水蒸氣阻隔性低，還不耐磨損和穿刺。而由TPVA-OBP樹脂制備的薄膜制品不但具備高阻隔包裝材料所具有的氧氣阻隔性能高、薄膜強度和韌性高、抗撕裂性能好等優(yōu)勢，而且材料成本低，市場應用前景可觀?！癟PVA-OBP阻隔應用材料不僅具有力學性能好的優(yōu)勢，氧氣透過率也處于行業(yè)領先水平?！卑阻そ榻B道。

　　為了更好拓展TPVA-OBP的應用領域，研究團隊設計了不同工藝試驗條件和優(yōu)化方案，通過對關鍵工藝參數(shù)對比試驗和原料均一性改進，不斷提升生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)品品質。經(jīng)市場試用證明，TPVA-OBP阻隔應用材料具有良好的阻氧性能和加工性能。

　　下一步，TPVA-OBP阻隔應用材料將應用于食品包裝膜、化妝品包裝盒和軟管、化學品容器等氧氣阻隔應用領域，讓國產(chǎn)高阻隔包裝材料在市場上“大有可為”。