茂金属聚乙烯

摘要茂金属聚乙烯(mPE)是在茂金属催化体系作用下由乙烯和α-烯烃(如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)聚合的共聚物,是最早实现工业化生产的茂金属聚烯烃,也是目前产量最大、应用进展最快、研究开发最活跃的茂金属聚合物。 茂金属聚乙烯特性 茂金属聚乙烯的结构和性能与传统的PE存在着许多不同...

茂金属聚乙烯

茂金属聚乙烯(mPE)是在茂金属催化体系作用下由乙烯和α-烯烃(如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)聚合的共聚物,是最早实现工业化生产的茂金属聚烯烃,也是目前产量最大、应用进展最快、研究开发最活跃的茂金属聚合物。

茂金属聚乙烯特性

茂金属聚乙烯的结构和性能与传统的PE存在着许多不同,主要的特性如下:

①mPE比平常齐格勒-纳塔催化剂生产的PE有高度的分子结构规整性,因而具有更高的结晶度和强度,更好的韧性和刚性。

②mPE比普通PE的透明性好,且树脂清洁度高。

③mPE的分子量分布很窄,为2,而一般聚乙烯的分子量分布为3~5,甚至更高。

④mPE的树脂臭味比普通PE低,起始热封温度比普通PE低,而热封强度高。

⑤mPE树脂的耐应力开裂性优,可超过1000h,常用作其他聚烯烃的耐应力改性剂。例如在高分子量高密度聚乙烯燃气管道中,常用mPE来提高HDPE的耐应力开裂性。

茂金属聚乙烯牌号

常用茂金属聚乙烯的商品牌号、熔融指数及密度

生产厂家 商品牌号 熔融指数 密度
美国埃克森美孚化工公司 1018CA 1 0.918
1018FA 1 0.918
1018EA 1 0.918
美国陶氏化学公司 Elire5400 1 0.916
EIire5401 1 0.918
日本三井东亚公司 SP1520 1 0.926
SP2520 1.7 0.928
韩国大林公司 XP5300 1.5 0.914
XP5300EN 1.5 0.914
中国石油大庆石化公司 HPR18H10AX 1 0.918

茂金属聚乙烯优势

由于采用单活性中心的茂金属催化剂,可精密控制聚合物的结晶结构、相对分子量及其分布、共聚单体含量及其在主链上的分布,茂金属聚乙烯产品具有较窄的相对分子质量分布和较好的均一性,性能优势较为明显:

①分子结构规整性高,具有更高的结晶度,强度高、韧性好、刚性好;

②透明性好,清洁度高;

③起始热封温度低,热封强度高;

④耐应力开裂性优。

茂金属聚乙烯分类

茂金属聚乙烯主要品种为线型低密度聚乙烯(mLLDPE)和极低密度聚乙烯(mVLDPE)。mPE有两个系列,一类是以包装领域为主要目标的薄膜用品级,另一类是以1-辛烯为共聚单体的塑性体,称为POP(Polyolefine Plastmer)。mPE薄膜品级具有较低的熔点和明显的熔区,并且在韧性、透明度、热黏性、热封温度、低气味方面等明显优于传统聚乙烯,可用于生产重包装袋、金属垃圾箱内衬、食品包装、拉伸薄膜等。

茂金属聚乙烯价格

自2021年开始,茂金属线性价格经历了一轮上涨。以上海市场的1018MA为例,在2020年,其价格一直在8000-9000元的价格区间内波动。然而,在2021年1月份之后,价格迅速上涨,尤其是在2021年春节之后,价格飙升至每吨12000元,创下了近三年来的新高。

造成这一价格上涨的原因有两个方面。首先,茂金属的进口依赖度非常高,因此其成本往往受到进口的美元价格的影响。进入2021年,尤其是2月份之后,茂金属的进口货源预期减少。据传闻,新加坡埃克森美孚的产线重点生产期XP系列茂金属,减少了传统茂金属的产量。此外,美国的装置由于暴风雪的影响宣布不可抗力,装置意外停车;三井装置也因为本国地震的影响而意外停车。新加坡的三井装置优先供应本国市场,导致茂金属供应短暂短缺,从而使得各个石化企业上调茂金属的美元价格,贸易商跟涨出货,市场价格也随之上涨。

其次,国际原油价格的上涨也带来了一系列的影响,乙烯价格不断攀升。此外,美国推出了2万亿美元的刺激计划,整体上推动了国际大宗商品价格的上涨。在这种影响下,茂金属价格也经历了一波上涨。

茂金属聚乙烯用途

茂金属聚乙烯提供的多样性可应用于广泛的软包装膜应用。

(1) 瓶装水、饮料、罐装食品、洗手液、洗涤剂、保健品和护肤品用收缩包装膜;

(2) 散装货物托盘包装;

(3) 多层手动流涎缠绕包装膜;

(4) 农业温室薄膜;

(5) 中型和重型包装袋;

(6) 食品和非食品用各种复合软包装膜。

茂金属聚乙烯应用

mPE品种及用途十分广泛,最主要mLLDPE主要用于生产各种薄膜制品如热收缩膜、自立袋、高品质农膜、拉伸缠绕膜、复合包装膜等,mMDPE和mHDPE则主要用于中空、注塑、滚塑和管道制品领域。在世界范围内,包装领域是mPE最大的消费领域,占到其总消费量的60%以上。从国内供需情况看,我国mPE供应严重不足,主要依赖进口,以ExxonMobil、Dow Chemical、三井、韩国大林、Total等几家公司产品为主。2015年国内mPE总消费量约50万吨,自给率仅20%左右。目前国内mPE主要用于包装领域,占到总消费量的70%。其次是PE-RT管材领域,占到25%左右,此外还用于滚塑油箱、注塑瓶盖等其他领域。

由于mPE具有优异的性能,其市场前景广阔。作为世界第一大包装材料生产国,随着热收缩膜、缠绕膜、复合包装膜等新产品的快速发展,将拉动mPE膜料产品需求保持快速增长。而PE-RT管材、滚塑油箱等非包装领域的mPE应用也将保持强劲增长。预计“十三五”期间,在下游制品行业产品结构升级的推动下,国内mPE需求将以年均10%以上的高速增长,到2020年国内需求量将达到80万吨以上。

茂金属聚乙烯现状

1991年ExxonMobil公司首次采用茂金属催化剂生产出mLLDPE,标志着茂金属催化聚烯烃进入工业化阶段。此后,国外大公司掀起了茂金属催化剂开发和应用的热潮,采用溶液法、气相法、环管淤浆法等聚乙烯生产工艺均已开发出工业化的mPE。目前,世界上主要的聚乙烯生产商如ExxonMobil、DowChemical、BASF、LyondellBasell、Total、北欧化工、菲利普斯、英力士、日本宇部、三井化学、住友化学、旭化成等均拥有自己的茂金属聚乙烯牌号,初步统计全球mPE年产量已达到2000万吨级规模。国外主要mPE生产商及其产品信息如下。

①ExxonMobil公司

mPE产品包括Exceed和Enable系列,均为采用茂金属催化剂技术与Unipol气相法聚合工艺相结合、以1-己烯为共聚单体生产的mLLDPE产品,主要用于薄膜制品,具有优异的韧性、强度、光学特性和热封性能,且厚度更薄,可使产量显著提升。

②DOW Chemical公司

mPE产品包括Elite和Elite AT系列,采用限制几何构型茂金属催化剂技术及Insite溶液法聚合工艺和1-辛烯共聚单体,生产mLLDPE和mHDPE产品,具有优异的力学与加工性能,主要用于生产薄膜。

③三井化学公司

mPE产品由其合资子公司Prime Polymer公司生产,产品包括Evolue和Evolue H系列。Evolue系列产品为采用茂金属催化剂和双气相反应器聚合工艺、以1-己烯为共聚单体生产的mLLDPE,所制薄膜热封温度低、强度高、抗黏结性及成型性好,主要用于生产吹塑薄膜和流延膜。Evolue H系列产品为采用淤浆法多段聚合工艺、以1-辛烯为共聚单体生产的mMDPE和mHDPE,具有高刚性、高抗冲性能、高耐化学药品腐蚀性,主要用于生产薄膜和容器。

④Total公司

mPE产品由其旗下Atofina公司生产,采用Total专有茂金属催化剂和ADL环管法淤浆聚合工艺、以1-己烯为共聚单体,生产mLLDPE、mMDPE和mHDPE产品,主要用于薄膜、吹塑、注塑等领域产品,特别是其瓶盖专用料产品在世界范围内享有盛誉。

⑤LyondellBasell公司

mPE产品包括Luflexen系列和其旗下Equistar Chemicals公司生产的Starflex系列,采用环管法淤浆聚合工艺、以1-己烯为共聚单体,生产mLLDPE和mHDPE,所制薄膜透明度高、抗冲击性能和抗撕裂性能均衡,挤出性能和稳定性优异,主要用于食品包装膜、医药包装膜、重包装袋、收缩缠绕膜和农膜等。

⑥韩国大林公司

mPE产品包括XP、EP、VL系列,以1-己烯为共聚单体,生产mLLDPE和mHDPE,主要用于薄膜、PE-RT管材、滚塑等领域。

除上述公司外,Ineos公司的Eltex系列、Chevron Phillips公司的mPact系列、北欧化工公司的Borecene系列mPE产品在世界市场也有较强影响力。

茂金属聚乙烯优缺点

茂金属聚乙烯具有卓越的物理性能。其密度低,比重轻,使其在许多领域具有广泛的应用潜力。同时,它的强度高,具有优异的抗拉强度和耐磨性,使其成为一种理想的结构材料。此外,茂金属聚乙烯的耐候性和耐腐蚀性也非常出色,能够在恶劣的环境条件下保持稳定性。其次,茂金属聚乙烯具有良好的化学性能。它对许多化学物质具有良好的耐受性,可以在酸碱环境中长期稳定运行。这使得茂金属聚乙烯成为一种理想的管道材料,在化工、石油等行业得到广泛应用。此外,它还具有较好的绝缘性能和耐电性能,可以在电子电气领域发挥重要作用。

茂金属聚乙烯也存在一些缺点。首先,由于其生产工艺较为复杂,制造成本较高,导致产品价格相对较高。其次,茂金属聚乙烯的耐热性较差,易受高温影响而发生变形或熔化,限制了其在高温环境下的应用。此外,茂金属聚乙烯的可加工性较差,难以进行复杂的成型和加工操作。

茂金属聚乙烯上市公司

主要上市公司:万华化学(600309);上海石化(600688);中化国际(600500);中泰化学(002092)等

茂金属聚乙烯与普通聚乙烯区别

聚乙烯是一种常见的塑料材料,它有许多不同的类型。其中,茂金属聚乙烯和普通聚乙烯是两种常见的聚乙烯类型。虽然它们都属于聚乙烯家族,但在一些特定的性能和用途上存在一些区别。

首先,茂金属聚乙烯是通过茂金属催化剂制备的,而普通聚乙烯则是通过常规的催化剂制备的。茂金属催化剂可以提供更高的聚合活性,从而产生具有更高分子量和更均一分子结构的聚乙烯。这使得茂金属聚乙烯具有更好的力学性能和热稳定性。

其次,茂金属聚乙烯的熔融指数较低,这意味着它具有较高的粘度和较慢的流动性。这使得茂金属聚乙烯适用于一些需要更高强度和更高温度稳定性的应用,如管道和容器制造。

另外,茂金属聚乙烯还具有较低的结晶速率和较高的熔体强度,这使得它在注塑成型和挤出加工中具有更好的加工性能。而普通聚乙烯则更适合于薄膜制备和吹塑加工,因为它具有更高的结晶速率和更低的熔体强度。

此外,茂金属聚乙烯还具有较好的化学稳定性和抗老化性能,使得它在一些特殊环境下有更广泛的应用,如电线电缆绝缘材料和汽车零部件。

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