POE國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有望加快

• 薛圳揚(yáng) 2024年2月4日 來(lái)源：中研網(wǎng) 260 9
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全球POE產(chǎn)能全部被海外廠商壟斷，中國(guó)尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。陶氏Dow是POE領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，其產(chǎn)能占比最高.

1、POE介紹

根據(jù)中研普華研究院撰寫的《2023-2028年中國(guó)聚烯烴彈性體(POE)行業(yè)深度分析與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

聚烯烴類彈性體是由乙烯與丙烯或其他α-烯烴(如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)共聚而成的一類聚烯烴材料。與聚烯烴塑料相比，其分子鏈內(nèi)共聚單體的含量更高，密度更低。聚烯烴彈性體主要有乙丙共聚物和乙烯/α-烯烴共聚物兩大類，其中乙丙共聚物彈性體包括二元乙丙橡膠(EPM)和三元乙丙橡膠(EPDM)兩種，乙烯/α-烯烴共聚物彈性體則主要有乙烯/α-烯烴無(wú)規(guī)共聚物(POE)和乙烯/α-烯烴嵌段共聚物(OBC)兩種。

聚烯烴彈性體(簡(jiǎn)稱POE)，是指乙烯與高碳α-烯烴(1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)的無(wú)規(guī)共聚物彈性體。通常所說(shuō)的POE主要是指辛烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于20%的乙烯-辛烯共聚彈性體。聚烯烴原料豐富，具有相對(duì)密度小、耐化學(xué)藥品性、易加工成型等特點(diǎn)，目前，POE已被廣泛應(yīng)用于汽車零部件、電線電纜、機(jī)械工具、家居用品、玩具、娛樂(lè)和運(yùn)動(dòng)用品、鞋底、密封件、熱熔膠、光伏封裝材料等領(lǐng)域。

圖表：POE的主要應(yīng)用領(lǐng)域

資料來(lái)源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

汽車零部件：POE可用于制造汽車保險(xiǎn)杠、儀表板、門板、座椅等零部件，具有優(yōu)異的抗沖擊性、耐熱性和耐候性，能夠提高汽車的安全性和舒適性。

電線電纜：POE可用于電線電纜的絕緣和護(hù)套材料，具有優(yōu)異的電氣性能、耐高溫性能和機(jī)械性能，能夠保證電線電纜的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

家居用品：POE可用于制造各種家居用品，如家具、地板、墻紙等，具有優(yōu)異的耐磨性、抗劃痕性和環(huán)保性能，能夠提高家居用品的使用壽命和美觀度。

鞋材：POE可用于制造鞋底材料，具有優(yōu)異的彈性、耐磨性和舒適性，能夠提高鞋子的使用壽命和穿著舒適度。

包裝材料：POE可用于制造各種包裝材料，如食品包裝、醫(yī)藥包裝等，具有優(yōu)異的透明度、韌性和密封性能，能夠保證包裝物品的安全衛(wèi)生和易于使用。

除此之外，POE在光伏行業(yè)、防水卷材、管道防腐、增韌改性劑等方面也有廣泛的應(yīng)用。隨著科技的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng)，POE的應(yīng)用領(lǐng)域還將繼續(xù)擴(kuò)大。

2、POE市場(chǎng)供應(yīng)

全球POE產(chǎn)能全部被海外廠商壟斷，中國(guó)尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。陶氏Dow是POE領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，其產(chǎn)能占比最高;牌號(hào)多達(dá)20多個(gè)品種;熔指范圍分布廣，1—30g/10min;研發(fā)能力強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異。Exxon是全球最早實(shí)現(xiàn)POE工業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)，目前產(chǎn)能達(dá)到17萬(wàn)噸，除此之外，三井、LG、SK等企業(yè)也開發(fā)了自己的催化劑體系，在POE市場(chǎng)中占有一席之地，POE行業(yè)集中高。

圖表：POE產(chǎn)能分布(按企業(yè))

數(shù)據(jù)來(lái)源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院

國(guó)內(nèi)在售的有美國(guó)陶氏化學(xué)(Dow)和?？松梨?Exxon)，日本三井化學(xué)(MITSUI)、韓國(guó)LG化學(xué)和SK集團(tuán)，沙特阿拉伯沙比克公司的產(chǎn)品，包括17種牌號(hào)。其中美國(guó)陶氏化學(xué)的8150、8200、8003、7464四種牌號(hào)，埃克森美孚的9061、9071、9371三種牌號(hào)，日本三井化學(xué)的610、740、840三種牌號(hào)，韓國(guó)LG化學(xué)的LC-170、LC-175、LC-565三種牌號(hào)，SK集團(tuán)的875、971兩種牌號(hào)，以及沙特阿拉伯沙比克1070、5070兩種牌號(hào)。

3、POE生產(chǎn)難點(diǎn)

1.工藝

溶液聚合是POE合成工藝的主流，溶液聚合也分為以Z-N為催化劑的傳統(tǒng)溶液聚合和以茂金屬為催化劑高溫溶液聚合。

Z-N催化體系下，聚合溫度在40-70℃之間，低溫下為避免聚合物粘度過(guò)高，聚合物濃度偏低;而茂金屬催化劑不僅能制備含結(jié)晶段的彈性體，改造后還具有耐高溫屬性，可以通過(guò)提高反應(yīng)溫度(120℃以上)來(lái)降低反應(yīng)體系粘度，確保器內(nèi)良好傳熱和傳質(zhì)，因此高溫溶液聚合是制備POE的主流工藝，但我國(guó)缺乏茂金屬催化劑，所以對(duì)聚合工藝更是缺少深入研究。

2.催化劑專利

烯烴配位聚合催化劑的發(fā)展決定了聚乙烯品種的演變，經(jīng)歷近幾十年的技術(shù)升級(jí)，POE催化劑經(jīng)歷了多代技術(shù)迭代：從最初的用于制備HDPE的Ziegler-Natta催化劑到活性更高、聚合物結(jié)構(gòu)更可控的單活性中心茂金屬催化劑，再到共聚能力更強(qiáng)、耐高溫性能更好的限制幾何構(gòu)型(CGC)催化劑，到不含環(huán)戊二烯類配體、結(jié)構(gòu)更豐富的非茂催化劑。

當(dāng)前商業(yè)化應(yīng)用的催化劑主要是用橋聯(lián)茂金屬催化劑(包括橋聯(lián)二茂催化劑和CGC催化劑)。這兩類催化劑由于具有特殊的配體結(jié)構(gòu)和橋聯(lián)基團(tuán)，其茂-金屬-茂或茂-金屬-N形成的咬角小，中心金屬周圍空間更開放，活性更高，有利于α-烯烴配位和插入，從而實(shí)現(xiàn)POE所需的較高的α-烯烴含量。我國(guó)茂金屬催化劑體系起步較晚，當(dāng)前可用于POE生產(chǎn)的催化劑幾乎都被專利保護(hù)。中國(guó)石化北京化工研究院也為烯烴的高溫溶液聚合進(jìn)行了高溫催化劑的研制，開發(fā)了一種橋連雙茂茂金屬催化劑，經(jīng)過(guò)浙江大學(xué)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該催化劑在高溫下仍有良好的催化乙烯/高碳α-烯烴共聚的活性和共聚能力，性能與CGC相當(dāng)。

茂金屬催化劑機(jī)理：乙烯與α-烯烴結(jié)構(gòu)相似，配位聚合機(jī)理也類似，但由于取代基的存在，α-烯烴的聚合比乙烯更復(fù)雜：(1)α-烯烴，特別是高級(jí)α-烯烴，取代基會(huì)導(dǎo)致單體位阻增加，與催化劑活性中心配位和插入時(shí)需要更大的空間，而且聚合活性通常較乙烯低。隨著α-烯烴鏈長(zhǎng)的增加，聚合活性下降。丙烯聚合活性是乙烯的1.0%～20.0%，1-丁烯聚合活性是丙烯的10.0%～33.3%。乙烯與α-烯烴共聚時(shí)，α-烯烴的競(jìng)聚率隨著碳鏈增長(zhǎng)而變小，到一定長(zhǎng)度后基本不變(2)由于α-烯烴的不對(duì)稱性，因此，存在區(qū)域選擇性(如1,2-插入和2,1-插入)和立構(gòu)選擇性(如等規(guī)、間規(guī)、無(wú)規(guī))的問(wèn)題。α-烯烴插入方式不同，導(dǎo)致最終聚合物的性能不同。

4、國(guó)內(nèi)進(jìn)展

當(dāng)前國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)攻關(guān)POE技術(shù)，其中萬(wàn)華化學(xué)進(jìn)展最快，已完成中試，預(yù)計(jì)2024年20萬(wàn)噸POE裝置投產(chǎn)，除此之外，茂名石化、斯?fàn)柊?、衛(wèi)星石化、惠生工程都提出規(guī)劃POE或已處于中試階段，POE的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有望加快。

欲了解更多行業(yè)的市場(chǎng)數(shù)據(jù)及未來(lái)行業(yè)投資前景，請(qǐng)點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報(bào)告《2023-2028年中國(guó)聚烯烴彈性體(POE)行業(yè)深度分析與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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