a-烯烴彈性體

a-烯烴是一種重要的高端有機原料。主要包括丁烯-1、己烯-1、辛烯-1等線性a-烯烴(LAO)產(chǎn)品。廣泛應用于聚乙烯共聚單體，高端潤滑油原料，降凝劑和表面活性劑等。通過石化和煤化工路線生產(chǎn)。

2016年，北美占全球LAO產(chǎn)量近40％，其次是中東（19％），西歐（16％），中國（10％）。美國頁巖氣化工新建的聚乙烯裝置，推動了對LAO共聚單體需求增長。中國煤化工和石油化工路線的聚乙烯產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，和高端潤滑油市場發(fā)展，也將驅(qū)動a-烯烴需求穩(wěn)步增長。隨著國內(nèi)供需缺口進一步擴大，跨國企業(yè)將更加重視中國a-烯烴市場，并有望在國內(nèi)投資a-烯烴生產(chǎn)項目。國內(nèi)企業(yè)也有意向投資a-烯烴項目，實現(xiàn)產(chǎn)品的高附加值升級。

未來幾年，生產(chǎn)丁烯-1，己烯-1和辛烯-1的技術發(fā)展和應用將至關重要。石蠟裂解法，煤制油副產(chǎn)物抽提工藝，混合C4分離法，乙烯齊聚法是幾種主流的LAO生產(chǎn)工藝。在此背景下，a-烯烴的市場增長空間如何？技術和應用有哪些最新進展？國際和國內(nèi)企業(yè)投資a-烯烴的機遇如何？將遇到哪些挑戰(zhàn)？

2017中國a-烯烴市場與技術論壇2017將于11月24日在貴陽召開。會議將探討全球及中國a-烯烴市場現(xiàn)狀與趨勢；a-烯烴未來需求增長空間；a-烯烴生產(chǎn)技術進展；a-烯烴下游應用；a-烯烴項目投資；聚a-烯烴關鍵技術開發(fā)與應用等。會議還將安排工業(yè)參觀考察。

主題

1.全球及中國線性a-烯烴(LAO)市場現(xiàn)狀與趨勢

2.國際聚烯烴格局變化與a-烯烴產(chǎn)能轉(zhuǎn)移動向

3.中國a-烯烴未來需求增長空間

4.a-烯烴項目投資與回報測算

5.a-烯烴生產(chǎn)技術進展

6.a-烯烴不同技術路線與競爭力比較

7.a-烯烴下游應用

8.聚a-烯烴(PAO)關鍵技術開發(fā)與應用

9.生物基a-烯烴的技術開發(fā)和催化劑

10.工業(yè)參觀與商務考察

會議背景

a-烯烴是一種重要的高端有機原料。主要包括丁烯-1、己烯-1、辛烯-1等線性a-烯烴(LAO)產(chǎn)品。廣泛應用于聚乙烯共聚單體，高端潤滑油原料，降凝劑和表面活性劑等。通過石化和煤化工路線生產(chǎn)。

2016年，北美占全球LAO產(chǎn)量近40％，其次是中東（19％），西歐（16％），中國（10％）。美國頁巖氣化工新建的聚乙烯裝置，推動了對LAO共聚單體需求增長。中國煤化工和石油化工路線的聚乙烯產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，和高端潤滑油市場發(fā)展，也將驅(qū)動a-烯烴需求穩(wěn)步增長。隨著國內(nèi)供需缺口進一步擴大，跨國企業(yè)將更加重視中國a-烯烴市場，并有望在國內(nèi)投資a-烯烴生產(chǎn)項目。國內(nèi)企業(yè)也有意向投資a-烯烴項目，實現(xiàn)產(chǎn)品的高附加值升級。

未來幾年，生產(chǎn)丁烯-1，己烯-1和辛烯-1的技術發(fā)展和應用將至關重要。石蠟裂解法，煤制油副產(chǎn)物抽提工藝，混合C4分離法，乙烯齊聚法是幾種主流的LAO生產(chǎn)工藝。在此背景下，a-烯烴的市場增長空間如何？技術和應用有哪些最新進展？國際和國內(nèi)企業(yè)投資a-烯烴的機遇如何？將遇到哪些挑戰(zhàn)？

2017中國a-烯烴市場與技術論壇2017將于11月24日在貴陽召開。會議將探討全球及中國a-烯烴市場現(xiàn)狀與趨勢；a-烯烴未來需求增長空間；a-烯烴生產(chǎn)技術進展；a-烯烴下游應用；a-烯烴項目投資；聚a-烯烴關鍵技術開發(fā)與應用等。會議還將安排工業(yè)參觀考察。

會議主題

1. 全球及中國線性a-烯烴(LAO)市場現(xiàn)狀與趨勢

2. 國際聚烯烴格局變化與a-烯烴產(chǎn)能轉(zhuǎn)移動向

3. 中國a-烯烴未來需求增長空間

4. a-烯烴項目投資與回報測算

5. a-烯烴生產(chǎn)技術進展

6. a-烯烴不同技術路線與競爭力比較

7. a-烯烴下游應用

8. 聚a-烯烴(PAO)關鍵技術開發(fā)與應用

9. 生物基a-烯烴的技術開發(fā)和催化劑

10. 工業(yè)參觀與商務考察

聚烯烴類彈性體——現(xiàn)狀與進展

李伯耿，張明軒，劉偉峰，王文俊

（浙江大學化學工程與生物工程學院，化學工程聯(lián)合國家重點實驗室，浙江 杭州 310027）

摘要：綜述了聚烯烴類彈性體的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與研究進展，介紹了二元乙丙膠（EPM）、三元乙丙膠（EPDM）、茂金屬三元乙丙膠（mEPDM）等乙丙彈性體，及乙烯/α-烯烴無規(guī)共聚物彈性體（POE）和嵌段共聚物彈性體（OBC）等的主要生產(chǎn)商、產(chǎn)品商標、牌號及性能特點，以及合成工藝與催化劑體系的發(fā)展。指出POE、OBC類熱塑性彈性體不僅具有聚烯烴類彈性體卓越的力學性能，而且成型加工簡便、可回收使用，發(fā)展迅速。茂金屬催化劑具有活性高、對α-烯烴共聚能力強和單一活性中心的優(yōu)點。我國目前尚不能進行mEPDM、POE、OBC等性能更為優(yōu)異、利潤更為豐厚的聚烯烴彈性體和熱塑性彈性體的生產(chǎn)。要進行這些產(chǎn)品的自主開發(fā)，必須加強對耐高溫茂金屬催化劑和烯烴高溫溶液共聚工藝的研究。

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。目前，聚烯烴類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-烯烴無規(guī)共聚物（POE）和乙烯/α-烯烴嵌段共聚物（OBC）兩種。隨著催化劑技術和合成工藝的不斷進步，雖然也有丙烯基（即丙烯為主單體）彈性體的文獻報道，但從性能看，它們更應稱之為聚烯烴塑性體（polyolefin plastomer，POP）。

與其他種類的彈性體相比，聚烯烴類彈性體主鏈均由穩(wěn)定的飽和單鍵組成。一些聚烯烴彈性體通過引入一定量的雙烯類第三單體使側(cè)鏈含有少量的雙鍵，但在硫化過程中仍會因反應而消除。而且，聚烯烴類彈性體分子內(nèi)無極性基團。正因為這樣的結構特點，使得聚烯烴類彈性體具有優(yōu)良的耐老化性、耐腐蝕性、耐熱性和耐水蒸氣性等，因而被廣泛地應用于汽車、建材、電線電纜、醫(yī)療器械、兒童玩具等領域。

文章綜述了聚烯烴類彈性體的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與研究進展，介紹了各種聚烯烴彈性體的主要生產(chǎn)商、產(chǎn)品商標、牌號與性能，重點討論了聚烯烴彈性體合成工藝與催化劑體系的特點，以及本文作者課題組近期的研究進展，提出了我國該領域發(fā)展的建議。

表1 乙丙彈性體的主要生產(chǎn)商及典型牌號的性能和用途

表2 POE的主要生產(chǎn)商及典型牌號的性能

表3 Dow化學OBC產(chǎn)品的主要牌號和性能

表4 幾個Z-N溶液聚合法生產(chǎn)乙丙彈性體的工藝條件對比

結語

隨著催化劑和生產(chǎn)技術的不斷進步，聚烯烴類彈性體的品種不斷豐富、性能不斷拓展。但遺憾的是，我國聚烯烴類彈性體的生產(chǎn)目前還基本局限于三元和二元乙丙橡膠，性能更為優(yōu)異、利潤更為豐厚的mEPDM、POE、POP類彈性體、熱塑性彈性體及塑性體等均未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。加強政策引導和資金投入，進行此類產(chǎn)品的開發(fā)，應當成為我國聚烯烴和合成橡膠工業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級的重要選擇。

溶液聚合因溶劑的引入，使過程的能耗增加。雖有懸浮和氣相聚合生產(chǎn)乙丙彈性體的文獻報道，但與絕大多數(shù)其他合成橡膠一樣，為確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運行，聚烯烴類彈性體的生產(chǎn)應首選溶液聚合工藝。高活性催化劑的應用，可免除聚合后催化劑的洗脫，使過程的能耗降低。

對于茂金屬催化的乙烯/α-烯烴的溶液聚合，為使聚合反應在均相溶液狀態(tài)下進行，需將聚合溫度設定在聚乙烯鏈段的熔點以上。因此，耐高溫的高活性、高共聚能力的催化劑以及與該催化劑相應的聚合動力學、聚合反應器混合與傳熱過程的強化研究極為重要。

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0462

文章來源：《化工進展》2017年第36卷第9期：3135-3144

（來源：石化智匯網(wǎng)）