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茂金属聚丙烯!国际巨头推出哪些产品,有哪些特点?中国在这一领域取得哪些进展?

2019-08-12

聚丙烯(PP)是需求量最大的通用聚烯烃(PO)产品之一,在全球的消费量仅次于聚乙烯(PE)。中国是PP生产和消费大国。亚化咨询数据显示,截至2018年底中国已建成投产PP产能约2400万吨/年,并且形成了石化、煤化工(CTO/MTO/MTP)、丙烷脱氢(PDH)等原料路线多元化发展的趋势。中国PP需求量呈现稳定增长,2018年表观消费量约2600万吨,供需缺口近400万吨。中国PP主要消费领域是拉丝、注塑和纤维等,应用于包装、电子、与家电、汽车、纤维、建筑管材等领域。


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来源:《中国高端聚烯烃年度报告》、《中国煤制烯烃年度报告》


PP主要采用传统的Ziegler-Natta催化剂生产,但近年来茂金属催化剂生产的聚丙烯产品(metallocene polypropylene, mPP)也正受越来越多的关注,市场份额也在逐年增加。茂金属催化剂为单一活性中心催化剂,具有活性高、聚合反应平稳、氢调性能良好等特点,采用茂金属催化剂生产的mPP具有相对分子量分布窄、微晶较小、抗冲强度和韧性极佳、透明性好、光泽度高、抗辐射性能好、绝缘性能优异、与其他多种树脂相容性好等优点,其应用领域广泛,主要集中在无纺布、注塑及膜材料。


全球mPP工业化生产始于20世纪90年代,国际上已经有多家公司实现了mPP的工业化或半工业化生产,包括ExxonMobil公司、LyondellBasell 公司、Total公司、JPP公司等国际巨头都像市场推出了自己的mPP商品。


ExxonMobil公司


ExxonMobil公司的mPP商品名为Achieve,牌号包括1605、1615、1635E1、3825、3854、6936G1、6936G2等,全部为均聚产品。


Achieve 1605溶出物低、透明性更好,主要用于注塑。Achieve 1615具有更高的热变形温度和弯曲模量,其溶出物含量低。Achieve 1635E1具有更高的热变形温度和弯曲模量,很低的溶出物含量和雾度,可以用于快速注塑生产透明制品,如薄壁硬包装产品等。Achieve 3825和3854可用于纺粘无纺布和细旦丝,含有用于生产纺粘/长丝产品的稳定剂,在细旦丝高速纺中展现出优异的连续性和均匀性。Achieve 6936G1的MI(10min)为1500g,可用于熔喷料。Achieve 6936G2的阻隔性能优良,MI(10min)为1550g,设计用于熔喷无纺布。经美国FDA批准,Achieve 1615、3825、3854、6936G1均可用于制备接触食品的部件或制品。


LyondellBasell 公司


LyondellBasell公司在mPP产品开发方面共推出约20个牌号,MI(10min)范围为9.5-1800g,主要分为Metocene、Clyrell EM248U、Purell HM671T、Pristene等4大类。


Metocene为均聚物,具有挥发物含量低、加工性能好、透明性好、低温下强度高等特点,可用于食品包装、化妆品包装、纤维、织物、无纺布、医疗实验室器皿和用具等;Clyrell EM248U为抗冲共聚物,具有高透明度、感官性能好、抗冲性能好、热稳定性能好、硬度高、耐应力发白等特点,主要用于透明食品容器或包装;Purell HM671T为医用级共聚物,具有感官性能好、高透明度、高流动性、硬度高等特点,主要用于医疗卫生领域;Pristene为新型共聚物,具有加工性能优、透明度高、刚性好、抗冲平衡性佳、加工速度快、可挥发性物质含量低、可萃取物含量少、热熔性能稳定、无需干燥预处理等特点,可替代玻璃和透明聚合物,应用领域包括食品饮料包装、化妆品包装、奶瓶、医疗实验室器皿和医药包装等。


Total公司


Total公司的mPP产品包括Lumicene MR、Finacene及间规聚丙烯(SPP)产品。


Lumicene MR 2001和 MR2002为均聚产品,流动性高,可用于无纺布高速纺丝,并可减少纤维变黄现象,主要用于制造非织造布的纤维,可用于个人护理和医疗应用。Lumicene MR 2007具有感官性能好、加工性能优、光泽度高、可溶出物含量低等特点,可用于流延膜制备。Lumicene MR 10MXO、MR30MC2、MR60MC2等无规共聚产品,具有优异的透明性、光泽度,以及低的油可溶出物,可用于制作高质量的食品或医用容器。Finacene EOD97-07可用于接触食品制品、熔融纺丝和纺粘纤维。Total公司牌号为1471和1571的两种间规聚丙烯共聚物产品,可用于食品接触包装,1471主要用于挤出片材和膜,1571主要用于流延膜和取向膜。


JPP公司


JPP公司的mPP产品的商品名为Wintec和Welnex。Wintec为丙烯无规共聚物,MI(10min)范围为2-30g,具有极高透明度和优异耐温性能,可用于食品容器、高透明度流延膜和多层共挤复合膜等。Welnex为软性反应聚合PP弹性体,可用于制作柔韧的成型品、薄膜、挤出和注塑。


三井化学公司


三井化学公司的mPP产品的商品名为TAFMER,是丙烯/α-烯烃共聚物。其中,TAFMER XM是丙烯和1-丁烯的无规共聚物,主要用于PP改性、透明薄膜、电线电缆等;TAFMER PN是一种形貌可控的丙烯基材料,在要求透明性和抗冲性的应用中有很大优势。


Clariant公司


Clariant公司开发的产品是茂金属聚丙烯蜡,商品名为Licocene,主要用作聚烯烃的润滑添加剂、颜料的分散剂和加工助剂。此外,极性改性(如马来酸酐接枝)的Licocene 产品可用于聚烯烃、木材、天然纤维的增容剂,能极大改善材料的性能。


LG化学公司


LG化学公司的mPP产品的商品名为Lucene,是一种均聚物,具有窄分子量分布、高韧性,优良的可纺性、低挥发性有机化合物等特点,适用于无纺布、薄壁注塑、食品药品包装、汽车内饰等。


中国在mPP催化剂和工艺技术开发上,与国际先进水平有较大差距,但在近几年,以中石油和中石化为代表的国内聚烯烃企业已经在mPP研究方面取得了一些突破,开发了相关的催化剂,并试产了mPP产品。


中石油


2014年,石化院与哈石化以茂金属聚丙烯催化剂为突破口,借助专项子课题“新型聚丙烯催化剂的开发与工业应用”,围绕茂金属透明聚丙烯产品进行联合攻关。经过3年努力,成功研发出茂金属聚丙烯催化剂(PMP-01)。这种催化剂既保留了茂金属催化剂单一活性中心、高活性等优点,又具有流动性好、不黏釜、对装置适应性高等特点,具有工业应用价值。


2017年6月下旬,中国石油天然气集团公司石化院自主开发的载体型茂金属聚丙烯催化剂(PMP-01),在哈尔滨石化公司8万吨/年间歇式液相本体聚丙烯装置上首次使用,成功生产出高透明茂金属聚丙烯MPP6006,产品可应用于包装、薄膜及注塑制品等方面,提供了性能差异化的聚居聚丙烯这次工业应用试验的成功,标志着中国石油在茂金属聚丙烯催化剂研发和茂金属聚烯烃新产品开发上取得零的突破,填补了国内空白。


中石化


2018年3月16日,经过科研团队近七年的不懈攻关,中国石化燕山石化成功产出茂金属聚丙烯产品。这是我国工业化连续生产装置上首次实现茂金属聚丙烯的成功开发。标志着燕山石化成为国内首家茂金属聚丙烯连续生产企业。


随着中国PP市场中低端产品竞争日趋激烈,寻求差异化、高端化成为行业发展的大趋势。mPP作为高端PP牌号产品有哪些独特的性能?市场潜力和发展前景如何?国内在mPP的开发和应用方面取得哪些突破?


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亚化咨询主办的中国茂金属聚烯烃技术与市场论坛将于2019年9月26-27日在苏州召开,mPP是会议探讨的重要议题之一。会议将探讨中国茂金属聚烯烃产业政策与市场展望;茂金属聚烯烃项目规划;茂金属聚烯烃催化剂与聚合工艺;茂金属聚烯烃产品开发与应用;高碳α-烯烃原料新技术与工业化应用;新兴下游领域的应用开发与市场潜力等。


会议主题


1. 中国茂金属聚烯烃产业政策与市场前景

2. 新建聚烯烃项目与茂金属聚烯烃规划

3. 茂金属聚烯烃国际先进企业的经验

4. 茂金属聚烯烃国产技术的开发实践

5. 茂金属聚乙烯的工艺技术最新进展 

6. 茂金属聚丙烯的工艺技术最新进展 

7. 茂金属聚乙烯催化剂的研究与开发

8. 茂金属聚丙烯催化剂的研究与开发

9. 茂金属聚乙烯产品开发与应用

10. 茂金属聚丙烯产品开发与应用

11. 茂金属POE, POP, PAO与聚烯烃蜡

12. 高碳α-烯烃原料新技术与工业化应用

13. 新兴下游领域的应用开发与市场潜力