2024年7月18日 行业动态:
首页 > 行业信息 >> 专题论述
专题论述

POE行业现状及未来的应用方向简析

发布时间:2024/7/10 16:41:23 来源:隆众

POE作为一种高端聚烯烃材料,技术壁垒高,且具有独特的性能优势,可广泛用于光伏、改性、医疗、包装等诸多领域。

图1 POE材料下游应用占比

image.png

数据来源:隆众资讯

随着新能源的快速发展,POE材料在储能领域的应用前景非常广阔。光伏胶膜水汽阻隔率高,耐候性佳,透明性优异且抗PID性能强,能够显著提高光伏组件的发电效率及可靠性。

在汽车领域,轻量化已成为行业趋势。当前,汽车车身轻量化的重要途径之一便是采用轻质高效的复合材料零部件。POE材料密度低,耐候性优异,与聚丙烯(PP)材料相容性良好。其与PP的共混改性材料可广泛用于诸多汽车零部件,如保险杠、安全气囊盒、隔音垫等。随着新能源汽车渗透率的不断提高和汽车制造业需求的持续增长,POE需求还将进一步快速增长。

此外,POE产品还可用于鞋材发泡,凭借卓越的回弹性和低密度为消费者带来轻弹舒适的体验; 在线缆领域,POE可作为增韧改性用于生产电线电缆、热熔胶和电缆护套料等。同时,万华还在深入开发POE在医疗、特种乳液、包装等更多领域的应用。

随着国内拟在建项目的投产,POE产业的供应将大幅增加,市场竞争也将更加激烈。

图二 POE与EVA价格走势对比(左为POE/右为EVA)

image.png

数据来源:隆众资讯

价格方面:EVA市场疲弱难改,石化出厂继续下调为主,需求方面暂无提升,市场报盘混乱成交围绕一单一谈,整体市场偏弱低迷。主流价格:软料参考9600-10100元/吨,硬料参考9600-10200元/吨。

短期,受供需压力影响,本周国产EVA价格多有不同幅度下调,现货市场心态疲弱,业者随行就市操盘,随着价格逐渐逼近石化成本线,下游工厂也观望进场心态明显,但需求方面难言乐观跟进,预计国内EVA市场延续偏弱震荡格局。预计主流价格:硬料在9500-10100元/吨,软料参考9500-10000元/吨。

POE市场延续节前价格为主,光伏方面,随着N型技术的加速渗透,光伏产业的分化将加剧,先进产能正逐步逼迫落后产能出清,头部企业开工率明显高于二三线企业,需求方面二季度相较于一季度稍有下降。下游部分产品库存还是偏高,改性方面没有特别大的起色,成交侧重商谈,市场有一定的成交,SK871/875/8705价格在20700-22000元/吨左右,威达美系列部分价格在16000元/吨,沙比克由于海外扩产货源较少,价格在20000/吨左右,三井价格在24500-25000元/吨左右,直销比例较高,实盘成交价格为准,价格目前处于平稳为主,国产方面目前副牌、中试料销售为主,价格在15000-18100元/吨左右。

近期,国产工业化装置投产,随着万华化学、贝欧亿、独山子石化逐步进入市场,4C价格处于小幅下跌阶段,光伏目前需求一般,由于技术转型带来的影响,预计四季度需求与价格或有一定的反弹。

表1 α烯烃应用领域简介

数据来源:隆众资讯

POE的结构特点决定了其优异的综合性能。其分子结构中需存在聚乙烯主链结晶区和因引入α-烯烃而形成的无定型区,才能兼具良好的热塑性和高弹性;茂金属催化剂的加持也使得POE的相对分子量分布窄,从而具有良好的拉伸强度和抗冲击性能。仅这两个性能便成为最大的两项技术壁垒!国家《产业结构调整指导目录》明确鼓励加快乙烯-辛烯共聚物、茂金属聚乙烯、高碳α-烯烃开发与生产,推进高性能聚烯烃产业化。

茂金属催化剂催化剂设计是现代工业烯烃聚合工艺成功的关键,决定着单体在聚合物链中的化学连接方式,能够有效地定义聚合物的微观结构和性能。以茂金属为主催化剂、烷基铝氧烷(如MAO)或有机硼化物为助催化剂的催化体系,称为茂金属催化剂。相较于传统的齐格勒-纳塔催化剂,茂金属催化剂具有催化活性高、单一活性中心、可精准调控聚合物结构和相对分子量分布等优势,主要应用于制备高端聚烯烃。国际上其他茂金属催化剂产品配套工艺以气相法或淤浆法为主,虽然允许技术转让但只能生产茂金属聚烯烃(mPE/mPP),并不适用于POE。我国茂金属催化剂研究起步时间晚,如何绕开诸多专利限制并从各种结构的茂金属配合物中筛选出合适的新型催化剂体系是研发的难点。尽管国内已实现了基于自主茂金属催化剂的mPE/mPP的工业化应用,但用于制备POE的催化剂仍尚未取得工业化突破。国家投入大量资源支持POE技术攻关,已取得了一定的进展。2020年前后,李伯耿教授团队在国产POE催化合成方面走在前列。目前国内各科研机构、企业正在抓紧研发,预计具有中国自有知识产权的POE生产装置有望在“十四五”期间完成。近年来,也确实有很多关于POE中试采用自主研发的茂金属催化剂的报道。

α-烯烃除了茂金属催化剂的专利比壁垒,海外POE粒子生产巨头还严密封锁了POE重要原料高碳α烯烃的生产工艺技术,限制其转让,甚至限制其市场销售,而这一原材料正是POE粒子高弹性的关键所在。α-烯烃是碳碳双键位于分子链端部的线性长链单烯烃。其中,碳链相对较短的1-丁烯(C4)、1-己烯(C6)和1-辛烯(C8)通常作为共聚单体用于改善聚烯烃的材料性能。目前全球主流的POE产品基本属于乙烯-辛烯共聚弹性体,因此1-辛烯是实现POE国产化的关键原料。乙烯四聚法是1-辛烯(C8)的关键步骤,我国至今尚未实现工业化,因此仍不具备1-辛烯的生产能力。不过在POE等高端聚烯烃需求的催化下,1-辛烯的技术攻关已取得初步成果。目前已有中石油大庆石化、卫星化学连云港石化两家企业建成工业试验装置。国内科研院所或高校也在和企业联合开发配套生产POE的α-烯烃装置规划较多,虽然暂时均缺乏成熟的规模化生产经验,但进展还是可以。

溶液聚合聚烯烃弹性体(POE)聚合工艺以美国陶氏化学公司开发的 Insite 溶液法聚合工艺、埃克森美孚公司开发的 Exxpol 高压聚合技术为主。陶氏化学的溶液聚合产品市占率超过五成,其溶液法聚合技术也成为行业的标杆。然而,溶液聚合工艺的核心工艺开发与茂金属催化剂高度捆绑,因此技术专利同样掌握在陶氏、LG化学、三井化学等企业手中。海外能做技术转让的中压溶液聚合工艺以出产聚乙烯为主,暂无POE生产先例。好在浙江大学及中石化北京化工研究院联合开发的“1000吨/年POE生产技术工艺设计包”已于2015年通过中国化工学会组织的科技成果鉴定。经过多年的摸索,溶液聚合工艺已经逐渐被更多的企业尝试,成为国内众多企业的主要技术来源。随着茂金属催化剂研发的逐步深入,基于溶液聚合的成套POE技术工艺包有望同步取得进一步的突破。




免责声明:本图文、资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本网站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成其他建议。仅供交流,不为其版权负责。如涉及侵权,请及时与我们取得联系: zpia2008@163.com。