國內乙烯基聚烯烴彈性體（E-POE）發(fā)展現(xiàn)狀分析

國內乙烯基聚烯烴彈性體（E-POE）發(fā)展現(xiàn)狀分析近日，POE行業(yè)再引關注。貝歐億科技3萬噸/年熱塑性聚烯烴彈性體及配套項目通過連續(xù)運行現(xiàn)場考核；9月6日，浙江瑞智控股集團旗下浙江智英新材料有限公司千噸級聚烯烴彈性體（POE）中試裝置全流程順利貫通；首套乙烯基聚烯烴彈性體（EPOE）也在緊鑼密鼓的進行中，山東東明石化集團投資建設的世界首套EPOE項目預計10月竣工投產，將推動EPOE實驗成果實現(xiàn)工業(yè)化生產。EPOE是僅以乙烯作為單一原料制備的一種POE，相比于傳統(tǒng)聚烯烴彈性體，乙烯基聚烯烴彈性體生產無需使用α-烯烴單體，因此其生產成本更低。隨著E-POE逐漸走入市場視野，什么是E-POE？性能如何？對POE行業(yè)是否會產生重大影響？今天這篇文章帶大家一起學習了解一下E-POE。

POE國產化難題正在破解POE成功國產化需要一整套體系多環(huán)節(jié)打通，從催化劑、單體到聚合反應過程控制再到后處理工藝等。其核心在于對共單體序列分布的有效調控以實現(xiàn)穩(wěn)定、高品質產品。在催化劑方面，茂金屬催化劑研發(fā)及匹配情況等是最核心的問題，目前催化劑技術相對保密，國產化進行較慢；α-烯烴單位方面技術只掌握在少數(shù)公司手中，其占POE產業(yè)鏈利潤約60%。由于國外企業(yè)對線性α-烯烴技術封鎖以及高價技術轉讓費，我國每年需要從國外進口大量高碳α-烯烴。不過2024年是POE國產化元年。貝歐億、萬華化學等公司相繼宣布POE新進展。貝歐億：著手布局華東、華南兩大生產基地，實現(xiàn)50萬噸的產能擴張。依托溶液聚合技術平臺，形成POE和α-烯烴雙產業(yè)鏈布局，實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展。5月28日，10萬噸/年高性能聚烯烴彈性體及配套項目社會穩(wěn)定風險評估公示；7月，20萬噸/年高性能聚烯烴彈性體及配套項目在海南正式立項；8月31日，10萬噸/年高性能聚烯烴彈性體裝置及其配套項目舉行開工儀式，建設地點為山東省濱州市博興縣經濟開發(fā)區(qū)京博工業(yè)園。萬華化學：6月29日，萬華化學一期20萬噸/年POE項目成功投產；3月29日，萬華化學表示，二期年產40萬噸POE項目已在蓬萊基地開工建設，二期項目預計2025年末建成投產，屆時，公司POE總產能將達到60萬噸/年。目前國內已經宣布布局POE的企業(yè)還有：浙江石化、鼎際得、誠志股份、天津石化、茂名石化、東方盛虹、蘭州石化、惠生新材料等。8月21日，國家發(fā)展改革委與國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《能源重點領域大規(guī)模設備更新實施方案》（下稱《方案》）?！斗桨浮分刑岢?，重點推動實施輸配電、風電、光伏、水電等領域設備更新和技術改造。并明確到2027年，能源重點領域設備投資規(guī)模較2023年增長25%以上。此外，該方案重點提到了推進光伏設備更新和循環(huán)利用，鼓勵發(fā)展光伏組件的回收處理和再利用技術，以實現(xiàn)光伏產業(yè)的綠色循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。陶氏化學在9月初推出生物質POE。陶氏化學作為POE供應的頭部企業(yè)，布局生物基POE是在其原有產業(yè)基礎上革新了可持續(xù)原料的替代，這也表示POE正向綠色化和可持續(xù)化方向發(fā)展。與EVA膠膜相比，POE膠膜具有明顯的優(yōu)勢。在這一政策背景下，加之N型電池替代P型電池等技術趨勢，預計將對POE膠膜的需求產生顯著影響。

EPOE：原創(chuàng)的鎳基催化劑

乙烯基聚烯烴彈性體（EPOE），僅以乙烯為原料，無需使用辛烯（α-烯烴）單體即可制備得到EPOE。以增韌聚丙烯為例，僅需添加現(xiàn)行聚烯烴彈性體添加量的1/3，即可達到相同增韌效果，性價比遠優(yōu)于市售聚烯烴彈性體。EPOE在光伏封裝、汽車制造、航空航天、電線電纜、建筑工程等眾多領域擁有廣闊應用前景，隨著生產規(guī)模擴大，E-POE應用場景將擴展。EPOE生產成本低、產品性能優(yōu)良，可實現(xiàn)高端聚乙烯彈性體的國產替代，未來市場發(fā)展空間廣闊。我國擁有EPOE的技術自主權?；谕耆瓌?chuàng)的鎳基催化劑技術，中科科樂開創(chuàng)突破性的EPOE工藝，僅以乙烯作為單一原料，使用國產化助劑、常規(guī)的聚合裝置及工藝即可實現(xiàn)POE的制備。EPOE生產成本遠低于傳統(tǒng)乙烯與α-烯烴聚合路線，且在產品性能層面已經過眾多光伏膠膜廠、汽車改性材料廠等驗證測試。2023年7月，中科科樂（中科大陳昶樂教授團隊）與北京石油化工工程有限公司簽署EPCM合同，標志著萬噸級乙烯基聚乙烯彈性體示范裝置進入實質性工程設計階段；2024年1月，中科科樂聚烯烴彈性體封裝材料總部項目獲取安徽省合肥市高新區(qū)生態(tài)環(huán)境分局環(huán)評批復。項目建成后將主要生產滿足光伏封裝膠膜、聚丙烯增韌和混合塑料回收增容的聚烯烴彈性體，實現(xiàn)高端聚烯烴的完全國產化。發(fā)展乙烯基聚烯烴彈性體可提高我國高端聚烯烴彈性體自給率，加快其國產替代步伐。今年年初中科科樂宣布完成數(shù)億元Pre-A輪融資。本輪融資由錦沙資本、襄禾資本聯(lián)合領投，航源基金、科大硅谷、陽光仁發(fā)投資、東方嘉富、架橋資本、基石資本、英飛尼迪資本、開投瀚潤資本、清新資本、訊飛創(chuàng)投等機構跟投，老股東合肥高投、合肥天使基金持續(xù)跟投，華興資本擔任此次融資的牽頭財務顧問。在此之前，2024年4月2日，安徽中科科樂化工科技有限責任公司年產200噸高端聚烯烴催化劑項目（一期）環(huán)境影響評價第二次公示。本項目性質為新建項目，位于安慶市大觀經濟開發(fā)區(qū)，主要建設內容包括甲類車間1、甲類車間2、倉庫1、倉庫2、倉庫3、動力中心、控制室、事故水池等公輔設施，形成年產20噸高端聚烯烴催化劑的生產能力。本項目總投資30000萬元，項目分兩期建設，一期建設20t/a高端聚烯烴催化劑生產線及配套設施。除了中科科樂與北京石油化工工程公司合作推進萬噸級無需使用α-烯烴單體的乙烯基聚乙烯彈性體（E-POE）示范裝置外，東明石化與中科大研發(fā)團隊合作的“5000t/a的E-POE中試項目”于2024年3月完成備案、8月實現(xiàn)擠壓脫揮廠房封頂，擬定于10月試生產，東明石化成為國內第二家布局E-POE工藝的企業(yè)。2024年8月，浙江傳化化學和杭州星傳新材料共同開發(fā)的溶液法乙烯均聚工藝中試裝置在浙江紹興上虞運行穩(wěn)定，制備的超支化POE產品具有獨特力學和流變特征，可應用于光伏膠膜和增韌改性等領域。據(jù)公開資料顯示，通過乙烯均聚法合成工藝直接制備POE可以大幅度簡化生產工藝，降低生產成本。概括來說，目前國內有3個E-POE中試項目在布局中。EPOE，顧名思義，是指乙烯基聚烯烴彈性體，僅以乙烯為原料，無需使用1-辛烯等α-烯烴單體即可制備得到乙烯基聚烯烴彈性體（E-POE）。目前，國內多家單位已在順利推進EPOE的研發(fā)和產業(yè)化工作。其中東明石化采用中科科樂技術，已于2024年7月順利完成了5000噸/年中試項目的封頂，預計今年年內中試項目即將投產，目前國內的主要技術來源為合肥中科科樂公司。

國內最早從事EPOE開發(fā)的是中科大陳昶樂教授課題組，陳昶樂教授本科畢業(yè)于中科大化學系，隨后赴美芝加哥大學和西北大學，分別師從于RichardJordan教授和TobinMarks教授和教授。TobinJ.Marks教授為美國工程院院士、美國科學院院士，獲美國化學會的最高榮譽——普里斯特利獎章（PriestleyMedal）。在金屬有機化學、烯烴催化聚合、有機光電材料等諸多領域都有杰出貢獻，為有機光電材料領域的國際權威專家。特殊催化體系下誕生的獨特軟硬段結構是E-POE合成的基礎。陳昶樂教授團隊的研究主要聚焦在新型過渡金屬催化劑的設計與合成、烯烴以及極性單體的聚合與共聚。陳昶樂老師是合肥中科科樂的創(chuàng)始人和實控人。陳老師團隊開發(fā)了具有非對稱結構的α-二亞胺配體的鎳催化劑。利用鎳系金屬催化劑在乙烯聚合過程中獨特的“鏈行走”特點，在聚合過程中不斷的生成不同長度的支鏈，僅從乙烯為單一原料實現(xiàn)了POE的生產。我們公司的鎳系催化劑具有完全的自主產權，實現(xiàn)了增韌級別POE和光伏級別POE整條產業(yè)鏈催化劑的開發(fā)，放大和生產。催化劑合成無需苛刻條件，水氧穩(wěn)定，原料易得，適合工業(yè)化大規(guī)模生產。中科科樂鎳系催化劑外觀照片

中科科樂鎳系催化劑結構

尤其是系列具有叔丁基取代的不對稱二亞胺鎳催化劑,叔丁基的引入可以增加催化劑在乙烯聚合工業(yè)化試劑中的溶解度，通過固定二亞胺一側的叔丁基基團,系統(tǒng)地調控配體另一側的取代基,可設計出一系列具有不同位阻效應的鎳催化劑。基于該催化劑進行的乙烯聚合，可對聚乙烯支化度調控（55～92/1000C），材料表現(xiàn)出彈性體的性質。合成聚乙烯材料的彈性性質來源是直鏈的聚乙烯作為硬段,支化的聚乙烯為軟段,聚乙烯鏈段的結晶為物理交聯(lián)點。E-POE性能或有優(yōu)勢，但應用前景尚需產業(yè)化驗證確認。根據(jù)相關介紹，以增韌聚丙烯為例，E-POE僅需添加現(xiàn)行聚烯烴彈性體添加量的三分之一，即可達到相同增韌效果，性價比遠優(yōu)于市售聚烯烴彈性體?；贓-POE可制備得到滿足聚丙烯增韌、光伏封裝膠膜和混合塑料回收增容的聚烯烴彈性體；另外，乙烯基聚乙烯彈性體在光伏封裝、汽車制造、航空航天、電線電纜、建筑工程等眾多領域擁有廣闊應用前景，隨著生產規(guī)模擴大，乙烯基聚乙烯彈性體應用場景將擴展。乙烯基聚乙烯彈性體生產成本低、產品性能優(yōu)良，可實現(xiàn)高端聚乙烯彈性體的國產替代，未來市場發(fā)展空間廣闊。但目前市面上尚缺少相關產品的具體性能數(shù)據(jù)，產業(yè)端的應用驗證至關重要，當前從實驗室產品到中試產品，是E-POE能否順利發(fā)展的關鍵一步。E-POE是聚烯烴產品的前沿創(chuàng)新，對于擴展高端聚烯烴產品應用領域和產業(yè)競爭力具有重要意義，相信國內聚烯烴產業(yè)都期待東明石化和中科科樂相關產品投放市場。中科科樂公司介紹：安徽中科科樂化工科技有限責任公司隸屬安徽省合肥中科科樂新材料有限責任公司。公司成立于2022年，依托中國科學技術大學化學與材料科學學院陳昶樂教授課題組、安徽大學物質科學與信息技術研究院等高校和科研院所為技術支撐，是一家以高端聚烯烴催化劑開發(fā)、高端聚烯烴材料研發(fā)為發(fā)展目標方向的公司。公司已經通過多種合作方式與國內多家高校和工廠建立良好的密切合作關系，產品涉及聚烯烴彈性體、光伏封裝材料、環(huán)烯烴共聚物和超高分子量聚乙烯等領域。安徽中科科樂作為一家從事化工新材料的研發(fā)、生產、銷售的企業(yè)，擁有自主知識產權的鎳金屬催化劑，僅從乙烯為單一原料實現(xiàn)了POE的生產，實現(xiàn)了增韌級別POE和光伏級別POE整條產業(yè)鏈催化劑的開發(fā)，放大和生產。

關注另一種聚烯烴彈性體除了EPOE之外，丙烯基彈性體（PBE）也是值得關注的一種聚烯烴彈性體。目前主要有三家企業(yè)能夠生產：ExxonMobil的VistamaxxTM系列、陶氏的VersifyTM系列和三井的TafmerTMXM系列產品。PBE是以丙烯為主要原料制備聚丙烯為主鏈、少量乙烯或α-烯烴單體經溶液聚合而得到的低結晶聚合物。PBE第二單體含量一般低于20%（一般在10%-15%），一般而言原材料成本要低于POE產品，但其性能并不劣于POE，在某些方面甚至還有明顯優(yōu)勢。PBE具有高彈性、高透明性和低溫韌性等優(yōu)異性能，尤其突出的是，其烯烴聚合物尤其是聚丙烯的相容性好，與包括PP、PE、SEBS、SIS、EPDM等眾多聚烯烴產品高度相容，并且對改性產品的透明度、