茂金屬聚乙烯

1991 年美國(guó)?？松‥xxon）公司首次實(shí)現(xiàn)了 茂金屬催化劑用于聚烯烴工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)出第一批茂金屬聚乙烯（mPE），其商品 名是“Exact”。

?？松梨诨す咀罱瞥隽艘环N新的茂金屬聚乙烯（mPE）產(chǎn)品— 埃能寶 TM MPE ，稱(chēng)該產(chǎn)品在幫助生產(chǎn)商在保持優(yōu)異的薄膜性能的同時(shí)，強(qiáng)化薄膜的擠出加 工性能。?？松梨谡J(rèn)為其優(yōu)良性能帶領(lǐng)了更穩(wěn)定的生產(chǎn)操作、更高的薄膜生產(chǎn)線(xiàn) 產(chǎn)量、簡(jiǎn)化的薄膜原材料配方及實(shí)現(xiàn)了薄膜厚度的減薄。

這種單一而獨(dú)特的樹(shù)脂——埃能寶 mPE 將薄膜加工性能與高 α 烯烴的優(yōu)良物 理性能結(jié)合在一起，適用于一系列軟包裝薄膜應(yīng)用，包括：收縮包裝薄膜、托盤(pán)收 縮包裝薄膜、手工流涎纏繞包裝膜、農(nóng)用溫室大棚膜、中型及重型包裝袋以及復(fù)合 包裝薄膜等。

“這一新產(chǎn)品創(chuàng)造了優(yōu)異的薄膜性能， 給加工商帶來(lái)的額外效益表現(xiàn)配方的簡(jiǎn)化、 擠出能耗的降低、薄膜生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)量的提升、實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)發(fā)展的軟包裝薄膜方案以 及應(yīng)用的多樣化， ”?？松梨诨ぞ垡蚁┤蚴袌?chǎng)發(fā)展經(jīng)理大衛(wèi)·麥康威爾(David McConville）說(shuō)，“這些效益還包括對(duì)復(fù)雜的 LLDPE 共混配方的替換以及對(duì)以 LDPE 為主的共混配方薄膜顯著減薄的可能性?！?

埃能寶 mPE 在 LLDPE 和 LDPE 設(shè)備上都擁有極寬而且穩(wěn)定的操作窗口，能在更低熔體溫度下擠出，這一特性為追求效率的生產(chǎn)商帶來(lái)了擠出能耗的降低，使之獲得更好的膜泡穩(wěn)定性以及實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定無(wú)憂(yōu)的生產(chǎn)操作；該產(chǎn)品可以提供更快的薄膜加工，因而提高了薄膜生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能。當(dāng)替代 LLDPE 為主的共混配方時(shí)，埃能寶 mPE 能提高 產(chǎn)量高達(dá) 20%，從而可使薄膜生產(chǎn)商的收入提高，并且推遲對(duì)未來(lái)新設(shè)備的投資。

這個(gè)新產(chǎn)品是為了代替共混配方而設(shè)計(jì)的單一樹(shù)脂解決方案。它通過(guò)樹(shù)脂品種的 減少，簡(jiǎn)化了原料采購(gòu)計(jì)劃并降低了倉(cāng)儲(chǔ)成本。同時(shí)，它也有助于減少由復(fù)雜共混 配方帶來(lái)的代價(jià)極高的共混失誤，以此減少了薄膜的浪費(fèi)。 據(jù)介紹，此新產(chǎn)品通?？梢猿揭?LLDPE 為主配方薄膜的力學(xué)性能要求，它也能顯著提高以 LDPE 為主配方薄膜的韌性，使高達(dá) 20%的薄膜減薄成為可能，此外還能拓寬 LDPE 設(shè)備的使用范圍?！鞍Ｄ軐?mPE 是作為埃奇得 TM mPE 的補(bǔ)充而設(shè)計(jì)的。二者均具有優(yōu)異的薄膜減薄的潛力，可降低薄膜重量、減少對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用及運(yùn)營(yíng)資本的要求，從而提供可持續(xù)發(fā)展的效益并且降低對(duì)環(huán)境的影響。

因?yàn)樵S多發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛采用茂金屬線(xiàn)型低密度聚乙烯替代常規(guī)的線(xiàn)型低密度聚乙烯，今后茂金屬線(xiàn)型低密度聚乙烯的年均消費(fèi)增長(zhǎng)率將高于線(xiàn)型低密度聚乙烯， 達(dá)到 15%。未來(lái)發(fā)達(dá)國(guó)家線(xiàn)型低密度聚乙烯產(chǎn)量增長(zhǎng)的近一半將來(lái)自于茂金屬線(xiàn)型低密度聚乙烯，預(yù)計(jì)美國(guó)市場(chǎng)茂金屬線(xiàn)型低密度聚乙烯需求量將增長(zhǎng)至 2009 年的 134 萬(wàn)噸。

早期，茂金屬催化劑用于乙烯聚合只能得到分子量為 2～3 萬(wàn)的蠟狀物，而且催化活性不高沒(méi)有實(shí)用意義，因而沒(méi)有引起重視和推廣。直到 1980 年，德國(guó)漢堡大學(xué) Kaminsky 教授發(fā)現(xiàn)用二茂基氯鋯（CP₂ZrCl₂）和甲基鋁氧烷（MAO）組合的共催化 劑在甲苯溶液中進(jìn)行乙烯聚合，催化劑活性能高達(dá) 106g-PE/g-Zr，反應(yīng)速度與酶反 應(yīng)速度相當(dāng)。MAO 是二甲基鋁和水在聚合體系以外條件下合成的高齊聚度甲基鋁氧 烷。Kaminsky 教授的發(fā)現(xiàn)給茂金屬催化劑研究注入了活力，吸引了眾多公司參與開(kāi)發(fā)和研究，并取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。

mPE 提供的多樣性能夠適用于廣泛的軟包裝薄膜應(yīng)用，包括：(1) 瓶裝水、 飲料、罐裝商品、洗手液、清潔劑、保健品以及護(hù)膚品所用的收縮包裝薄膜；(2) 大 宗貨物的托盤(pán)包裝； (3) 多層手工流涎纏繞包裝薄膜； (4) 農(nóng)用溫室大棚膜； (5) 中 型及重型包裝袋；以及 (6) 各種用于食品、非食品的復(fù)合軟包裝薄膜。

茂金屬聚烯烴中以 mPE 的發(fā)展最快和較成熟，主要品種為線(xiàn)型低密度聚乙烯（LLDPE）和甚低密度聚乙烯（VLDPE）。mPE有兩個(gè)系列，一類(lèi)是以包裝領(lǐng)域?yàn)橹饕繕?biāo)的薄膜用品級(jí)，另一類(lèi)是以辛烯-1為共聚單體的塑性體，稱(chēng)為POP（Polyolefine Plastmer）。MPE 薄膜品級(jí)具有較低的熔點(diǎn)和明顯的熔區(qū)，并且在 韌性、透明度、熱粘性、熱封溫度、低氣味方面等明顯優(yōu)于傳統(tǒng)聚乙烯，可用于生產(chǎn)重包裝袋、金屬垃圾箱內(nèi)襯、食品包裝、拉伸薄膜等。

茂金屬線(xiàn)型低密度聚乙烯消費(fèi)量占線(xiàn)型低密度聚乙烯總消費(fèi)量的 15%左 右，預(yù)計(jì)到 2010 年這一比例將達(dá)到 22%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上茂金屬聚乙烯年產(chǎn)量 約為 1500 多萬(wàn)噸，其中用于食品包裝領(lǐng)域的產(chǎn)品約占總消費(fèi)量的 36%，非食品包裝 約占 47%，其他方面（醫(yī)藥、汽車(chē)和建筑等）約占 17%。 聚乙烯在合成樹(shù)脂中產(chǎn)量最大、發(fā)展最快、品種開(kāi)發(fā)最活躍，能否實(shí)現(xiàn)聚乙烯的高性能化，很大程度上取決于催化劑的性能。茂金屬催化劑具有優(yōu)異的催化共聚能力，它能使大多數(shù)共聚體與乙烯共聚，并且能夠使極性單體催化聚合，而使用傳統(tǒng)催化劑很難實(shí)現(xiàn)；在環(huán)烯聚合方面，傳統(tǒng)催化劑只能開(kāi)環(huán)聚合，而用茂金屬催化劑能雙鍵加成聚合。

中文名稱(chēng)

茂金屬線(xiàn)型低密度聚乙烯

英文名稱(chēng)

metallocene linear low density polyethylene，MLLDPE

定　　義

用茂金屬化合物做催化劑，經(jīng)配位聚合得到的具有窄分布分子量的乙烯和物-烯烴的線(xiàn)型共聚物。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級(jí)學(xué)科），高分子材料（二級(jí)學(xué)科），塑料（三級(jí)學(xué)科）

茂金屬聚烯烴就是以茂金屬配位化合物為催化劑，進(jìn)行烯烴聚合反應(yīng)所制的的聚合物。茂金屬聚合物加工性能好、強(qiáng)度高、剛性和透明性好，在耐溫、耐化學(xué)藥品等方面的性能得到了顯著的改善。

茂金屬催化劑已經(jīng)從二氯二茂鈦和二氯二茂鋯單組分催化劑逐步發(fā)展到雙組分和多組分混配型催化劑，稀土茂金屬催化劑為烯烴聚合開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。