聚烯烴指由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環烯烴單獨聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱。經過幾十年的建設發展,我國已經掌握了聚烯烴主要產品通用牌號的生產技術。2022年,我國聚乙烯和聚丙烯產能分別達到2981萬噸/年和3496萬噸/年,消費量分別超過3800萬噸和3400萬噸,已經成為世界聚烯烴消費大國。目前結構性過剩已經成為我國聚烯烴產業發展的突出問題。一方面,大宗通用產品同質化嚴重,產能過剩;另一方面,高端領域應用產品偏少,具備國際競爭力的產品不多,部分產品依賴進口或者完全進口。隨著我國消費結構不斷升級,戰略新型產業不斷發展,對高端聚烯烴產品的需求也不斷增加。
高端聚烯烴通常指具有技術含量高、應用性能好、具備高市場價值的聚烯烴產品,包括大宗品種的高端牌號,如茂金屬聚乙烯(mPE)、茂金屬聚丙烯(mPP)、高碳α-烯烴共聚的聚乙烯等;以及特殊品種的聚烯烴樹脂,包括乙烯-醋酸乙烯樹脂(EVA)、乙烯-乙烯醇樹脂(EVOH)、超高分子量聚乙烯樹脂、高透明環烯烴烯烴樹脂(COCs)、交聯聚乙烯(XLPE)、聚1-丁烯(PB-1)、聚烯烴彈性體(POE)、聚異丁烯(PIB)等。這些產品主要應用于工業管道、汽車制造、軌道交通、新能源電池以及醫療器械等,具有良好的化學穩定性、耐磨損性、優異的電氣絕緣性能、低密度等特點,因此在塑料工業中具有舉足輕重的地位。
國內mPE主要生產企業情況
茂金屬聚丙烯
茂金屬聚丙烯(mPP)具有分子量分布窄、微晶較小、抗沖擊強度和韌性佳、透明性好、光澤度高、耐溫性好、析出物低等特點,主要應用于熔噴無紡布(醫用口罩原材料)、精密注塑、纖維、薄膜和3D打印等領域。
經過一系列的公司業務合并與兼并,目前世界主要mPP生產企業包括埃克森美孚、利安德巴塞爾、道達爾、日本聚丙烯(JPP)、日本出光、LG化學、三井化學和科萊恩化工等公司。
近5年來,中國石化和中國石油等央企開始在mPP工業化上持續發力攻關,中國石化燕山石化公司于2011年組建mPP攻關團隊,經過3次工業化生產研究,2018年3月16日在國內連續生產裝置上首次產出合格的mPP樹脂MPP1300、MPP1400,實現了國內第一個超高透明mPP專用料牌號MU4016的工業化生產。
乙烯-醋酸乙烯樹脂
乙烯-醋酸乙烯樹脂(EVA)樹脂是由無極性乙烯單體和強極性的醋酸乙烯單體在一定的溫度和高壓下聚合而成,EVA可以通過注塑、擠塑、吹塑、熱成型、發泡、涂覆、熱封、焊接等加工成型,生產熱熔膠、注塑制品、薄膜、發泡體、管材、電線電纜、板材等。
我國EVA主要生產企業情況 萬噸/年
超高分子量聚乙烯樹脂
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)一般指黏均分子量在100萬以上的線型長鏈聚乙烯材料,廣泛用于海洋工程、軌道交通、市政建設、石油化工、礦山冶金、電力、新能源材料等領域。
國內UHMWPE主要生產企業情況 萬噸/年
聚烯烴彈性體
聚烯烴彈性體(POE)是一種以乙烯、丙烯或α-烯烴等單烯烴為主要單體聚合而成的主鏈飽和的彈性材料。
POE主要用于車用材料增韌改性、建筑、電子電器、日用制品以及醫療器材等領域,近兩年來,還在高性能光伏膜領域大量應用。國內年需求量超過50萬噸,產品全部依賴進口,并且國外擁有POE生產技術的公司對催化劑進行了專利保護,并嚴密封鎖POE重要原料高碳α-烯烴的生產工藝技術、限制轉讓。主要進口商為埃克森美孚、陶氏杜邦、三井、LG。
我國尚無中試以上規模POE制備技術,國內科研院所及企業包括中石化、中石油、萬華化學、山東京博等公司都在積極開發生產技術。隨著海外催化劑專利到期和國內研發速度加快,國內企業已逐步突破POE生產的三大壁壘,目前國內已宣布POE產能合計規劃超過210萬噸/年,多數企業POE項目已進入中試階段。
乙烯-乙烯醇共聚樹脂
乙烯-乙烯醇共聚樹脂(EVOH)不僅表現出極好的加工性能,而且也對氣體、氣味、香料、溶劑等呈現出優異的阻斷作用。由于同乙烯結合而具有熱穩定性,含有EVOH阻隔層的多層容器是完全可以重復利用的。目前國內市場年需求量約1.5萬噸,全部依賴可樂麗、日本合成化學工業、長春石油化工等公司進口。
環烯烴聚合物
環烯烴聚合物(COCs)可用于光學、汽車、高端包裝等應用領域,是最近20年發明的一種新型聚烯烴材料,已經引起了國內外的關注,可用于醫藥包裝和電子光學產品。國內目前用量在4000噸左右,全部來自進口,進口供應商為日本瑞翁、三井化學、日本寶理。國內無錫阿科力已完成中試建設,中石化、中石油以及金發科技均著手開展環烯烴聚合物的攻關。
交聯聚乙烯
目前高壓絕緣料全部采用交聯聚乙烯(XLPE)生產,首先要求基料具有高純度,其次對加工工藝有較苛刻的要求。國內中石化燕山石化、萬華化學、浙江萬馬已研制出110KV以下的絕緣料,部分單位已經試制出110KV絕緣料,但是試用風險過高,下游用戶應用難度大,推廣進程較慢。國內市場110KV以上的絕緣料年需求量約15萬噸/年,全部依賴進口,進口供應商有北歐化工、陶氏杜邦。
現代典型聚丙烯工藝分類
由中國石化北京化工研究院、中國石化武漢分公司和中國石化石家莊煉化分公司共同開發的“第三代環管PP成套技術開發”,以自主開發的催化劑非對稱外給電子體技術和丙丁兩元無規共聚技術為基礎,研發出了第三代環管PP成套技術該技術,可用于生產均聚乙丙、無規共聚丙丁、無規共聚和抗沖擊共聚PP等。
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