聚烯烃弹性体技术研究与应用进展

赵燕1，徐典宏1，李楠2，王在花1，陈红1

1．中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，兰州;

2．中国石油长庆油田分公司第十一采油厂，甘肃庆阳

摘要:综述了国内外聚烯烃弹性体(POE)发展现状及研究进展，包括乙烯－丙烯共聚物、乙烯－1－辛烯无规共聚物和乙烯－1－辛烯嵌段共聚物等POE的主要生产商、工艺技术、催化剂体系、产品性能及产品应用等方面的进展。指出开发绿色、高效的聚合工艺是实现乙烯－1－辛烯嵌段共聚物工业生产的发展方向。

关键词:聚烯烃弹性体;乙烯－丙烯共聚物;乙烯－1－辛烯共聚物;乙烯－1－辛烯嵌段共聚物;催化剂;聚合工艺

截至年年底，我国聚烯烃总产能达到48.7Mt，其中聚乙烯和聚丙烯自给率分别为54%和84%。由于我国聚烯烃产品多以中低端通用料为主，产品同质性竞争激烈，而高性能产品严重依赖于进口，所以我国聚烯烃行业发展出现了严重的结构性矛盾。

解决这一矛盾的关键措施就是在不断提升通用料质量的基础上开发高性能聚烯烃产品，以满足国内高端市场需求，从而促进我国聚烯烃产业结构升级。

聚烯烃弹性体(POE)因性能优异而被公认为属高端聚烯烃产品之一，成为国内外的研究热点。POE是一类新型的由乙烯与丙烯或其他高级α－烯烃(如1－己烯、1－辛烯等)共聚而成的聚烯烃材料，主要包括乙烯－丙烯共聚物、乙烯－丁烯共聚物、乙烯－己烯共聚物、乙烯－辛烯共聚物等。

由于POE分子链中共聚单体含量高、密度低，聚合物链由结晶性树脂相和无定型橡胶相组成，因而该材料既具有橡胶的高弹性，又具有热塑性树脂的可塑性，易加工成型。同时，POE分子链由非极性的饱和单键组成，无极性基团，故具有优良的耐水蒸气性、耐老化性、耐腐蚀性及耐热性，可广泛应用于医疗器械、电线电缆、汽车制造、建筑建材及玩具等领域。

年国内市场对POE的需求量约为kt，均依赖进口。POE主要用于聚烯烃树脂改性和橡胶共混等，其在国内的售价为～元/t，比普通聚烯烃售价高0～元/t。

本工作对工业化前景较好的乙丙共聚物和乙烯－1－辛烯共聚物的生产技术进展及应用进行了综述。

1乙烯－丙烯共聚物

乙烯－丙烯共聚物根据共聚单体的不同，可分为二元乙丙橡胶(EPＲ)和三元乙丙橡胶(EPDM)。

目前EPＲ工业化生产牌号较少，仅占乙烯－丙烯共聚物总量的15%～20%，这是由于EPR分子链中双键含量低，不利于产品的硫化，产品的黏弹性和延展性不足，加工性能差，从而限制了其应用，故市场用量很少;而EPDM因其主由稳定的饱和链段组成，且侧链中的不饱和双键有利于产品的硫化，故其耐臭氧、耐热、耐候等性能优异。

随着乙烯－丙烯共聚物各种性能的不断优化，其产量增速明显加快，应用领域也不断拓展。乙烯－丙烯共聚物主要生产商及生产能力如表1所示。目前，全球乙烯－丙烯共聚物的发展总体处于不平衡的态势，通用低端产品严重过剩，高端产品供给不足。乙烯－丙烯共聚物年均需求增长率约为5%～6%。

国内已建有6套乙烯－丙烯共聚物的生产装置，生产能力为kt/a(包括合资企业)。年在建的一套为陕西延长石油延安能源化工有限公司的50kt/aEPDM生产装置，另一套为山东统洲化工有限公司的50kt/aEPDM生产装置。随着国内产能的增加，EPDM的产品结构优化成为业界的

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