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H-POE与E-POE综合性能对比及未来展望

时间:2024-12-24 来源:小编 点击:

H-POE与E-POE综合性能对比及未来展望 聚烯烃弹性体(POE)是一种高性能聚烯烃,通常是以乙烯或丙烯为主要聚合单元,以α-烯烃(如1-丁烯、1

H-POE与E-POE综合性能对比及未来展望

       聚烯烃弹性体(POE)是一种高性能聚烯烃,通常是以乙烯或丙烯为主要聚合单元,以α-烯烃(如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)为共聚单体,通过茂金属催化剂作用聚合得到的共聚物。从结构上看,POE主要包含碳碳主链结晶区(树脂相)与无定型区(橡胶相),其中碳碳主链结晶区起着物理交联点的作用,而α-烯烃的引入会削弱碳碳主链的结晶区,进而形成呈现橡胶弹性的无定型区。

H-POE的基本介绍

       H-POE即超支化聚烯烃弹性体(HyperbranchedPolyolefinElastomer),是一种新型的聚烯烃材料。

       2023年11月29日,衢州星传新材料科技有限公司全球首套年产3万吨(一期)超支化聚烯烃弹性体(H-POE)工业化装置在浙江省衢州市龙游县举行工程建设开工仪式。该项目采用自主研发的极具性价比的高效催化剂,以乙烯为单一原料生产聚烯烃弹性体,不依赖α-烯烃和茂金属催化剂,具备“投资少、成本低、能耗低”等诸多优势。

       作为全球首套万吨级超支化聚烯烃弹性体工业化生产装置,其生产工艺条件温和、产品牌号可灵活切换,成功投产后将有力推动我国聚烯烃弹性体产业的突破性发展。星传新材项目生产的H-POE产品对标传统POE材料,生产成本低于乙烯-丁烯共聚POE,综合物性指标媲美乙烯-辛烯共聚POE,性价比优势显著。并且,多个产品牌号已得到下游头部用户认可,可广泛应用于光伏胶膜、增韧改性、发泡、电线电缆、防水卷材、热熔胶等领域。

       同时,关键应用专利在2020年前已获得中国、美国、日本、欧洲等多个国家和地区授权,这为星传新材在相关领域的竞争优势提供了有力保障。此前,该项目在研发进程上也不断取得成果,2022年3月完成小试成果鉴定;2023年11月,星传新材与传化化学联合建成全球首套千吨级超支化聚烯烃弹性体中试装置,已实现连续稳定运行;2024年8月完成中试成果鉴定;基于中试成果开发的万吨级工艺包已于2024年11月通过国内首次使用化工工艺安全可靠性论证。

       总之,H-POE的开工建设标志着我国在高端聚烯烃弹性体领域迈出重要步伐,有着打破国外垄断、填补国内空白,助力我国新材料产业高质量发展的重要意义。

E-POE的基本介绍

       乙烯基聚烯烃弹性体(E-POE)是一种仅以乙烯为原料,无需使用1-辛烯等高碳α-烯烃单体即可制备得到的材料。它的出现得益于我国科研团队和相关企业的积极探索与研发,例如山东东明石化集团与中科科乐共同建设的项目,依托中国科学技术大学化学与材料科学学院陈昶乐教授等团队,利用自主研发的镍系催化剂作用,直接生成聚烯烃弹性体,突破了国外对中国辛烯等高碳α烯烃的供应限制。

       从工艺角度来看,E-POE独特的技术工艺采用完全自主研制的镍基催化剂,仅以乙烯作为单一原料,搭配国产化助剂、常规的聚合装置及工艺就能实现POE的制备。这样的工艺优势明显,一方面简化了工艺流程,省去了配套装置建设,降低了成本和风险;另一方面也让生产过程相对更易把控,利于稳定产出产品。

       在性能方面,E-POE表现十分优越。以增韧聚丙烯为例,只需添加目前市场上聚烯烃弹性体用量的三分之一,就能达到同样的增韧效果,性价比远超现有的聚烯烃弹性体。而且其各项指标经过众多光伏胶膜厂、汽车改性材料厂等验证测试,与主流进口产品相当甚至更优。

       在应用领域上,E-POE有着广阔的前景,能够用于生产适用于聚丙烯增韧、光伏封装胶膜以及混合塑料回收增容的聚烯烃弹性体,广泛应用于汽车零部件、光伏胶膜、密封件等多个领域。特别是在光伏行业,随着N型电池市场份额的增长,POE粒子作为光伏胶膜的重要替代材料,需求日益明确,E-POE凭借自身优势有望在其中发挥重要作用,同时在航空航天、电线电缆、建筑工程等领域也具备应用潜力,有望助力国内化工厂商打开国产替代的新局面,推动我国POE国产化进程,满足市场需求,促进产业蓬勃发展。

H-POE与E-POE综合对比

       成本方面:

       H-POE:采用自主研发高效催化剂,以乙烯为单一原料,不依赖α-烯烃和茂金属催化剂,生产成本低,投资少、能耗低,不过其处于量产初期,配套产业链不够完善,存在催化剂供应等潜在成本影响因素,且行业标准跟进滞后可能带来市场拓展成本增加。

       E-POE:仅依靠乙烯为原料,结合自主研发镍系催化剂、国产化助剂及常规聚合装置与工艺就能生产,大大降低了生产成本和装置运行风险,但目前量产规模较小,扩大规模时面临如保障不同批次产品性能一致性等挑战,若要进一步提升产能、完善配套技术服务等需要投入相应成本。

       性能表现方面:

       H-POE:综合物性指标媲美乙烯-辛烯共聚POE,有着良好的柔韧性、耐候性,在光伏胶膜、防水卷材等多领域应用表现优异,不过作为新型材料,其在不同应用场景下长期稳定性还需更多时间和实践验证。

       E-POE:增韧效果显著,各项性能指标经过多领域验证与主流进口产品相当甚至更优,在光伏胶膜、汽车零部件等领域能发挥重要作用,但部分下游企业因对其缺乏足够了解,在使用时可能需要一定时间去适应和掌握最佳应用方式以充分发挥其性能优势。

       原料供应及环保方面:

       H-POE:以乙烯为单一原料,原料获取相对稳定且清洁,生产工艺条件温和也更符合绿色环保理念,不过其催化剂生产若依赖少数供应商,原料供应的稳定性存在一定风险。

       E-POE:仅以乙烯为原料,来源广泛且国内供应体系成熟,保障了原料供应稳定性和自主可控性,同时工艺流程简便利于环保管控,但在产品后续加工等环节可能需要摸索更适配的环保工艺参数来进一步提升整体的绿色生产水平。

       市场应用及发展方面:

       H-POE:作为新型材料,尽管应用潜力大、性价比优势显著且打破国外技术垄断,但市场认知度有待提升,需要加强市场推广和应用示范,完善配套产业链来加速市场开拓。

       E-POE:具备成本、性能、原料供应等多方面优势且应用前景广阔,不过同样面临市场认知和接受度不够、量产规模扩大挑战以及配套技术服务和行业标准完善等问题,需要逐步解决以推动其在更多领域实现国产替代。

       总体来看,H-POE在成本和性能上展现出新材料的竞争力,有望打破国外垄断;E-POE则以独特的原料工艺优势为国产POE发展增添助力。

未来发展趋势展望

       从行业发展政策、市场需求变化等多方面因素综合考量。

       H-POE:

       政策环境利于创新型新材料发展,H-POE作为我国自主研发打破国外垄断的成果,有望得到政府在科研投入、产业培育等方面的持续支持,比如鼓励建设更多的中试及量产装置,加快技术成果转化,推动其在高端聚烯烃领域发挥更大作用。

       在市场中,随着下游企业对成本控制和产品性能提升的需求不断增加,H-POE凭借其成本优势、优异性能以及广泛的应用潜力,市场认知度会逐步提高,有望快速抢占传统POE材料的部分市场份额,尤其在光伏胶膜、增韧改性等对材料性价比要求高的领域,其市场规模有望实现高速增长,并且借助其自主可控的优势,还有机会拓展海外市场,提升我国在全球聚烯烃弹性体市场的话语权。

       E-POE:

       从政策导向看,符合国家对于高端聚烯烃国产化、突破关键技术瓶颈的发展要求,会受益于相关产业政策推动,例如在项目审批、资金扶持等方面得到助力,加快其从试生产到大规模量产的进程,同时也会促使相关行业标准尽快完善。

       在市场发展趋势上,凭借其突出的成本、性能和原料供应优势,在光伏、汽车零部件等多个应用领域的市场需求有望持续释放,特别是在国产替代需求强烈的当下,其有望成为众多下游企业的首选材料之一。随着配套技术服务不断完善、量产规模扩大以及市场推广深入,E-POE将在国内市场占据重要地位,并有望在国际市场崭露头角,推动我国POE产业整体迈向高质量发展新阶段。


图文来源:隆众资讯,高性能树脂及应用编辑整理发布