国产茂金属聚烯烃：我太难了

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材料化工行业“十四五”规划中化工新材料主要包括6类：高性能树脂、高性能合成橡胶、高性能纤维、功能性膜材料、电子化学品、无机新材料。其中的高性能树脂可分为5类：高端聚烯烃、工程塑料、聚氨酯、氟硅树脂、其他。

我们熟悉的高端聚烯烃产品有：乙烯共聚聚乙烯、辛烯共聚聚乙烯、茂金属催化剂烯烃、超高分子量聚乙烯等。

聚烯烃树脂是材料中产量最高、应用范围最广泛的通用合成高分子材料之一，由乙烯、丙烯、高级烯烃等聚合而成。近年来，国内聚烯烃装置大量投产，聚烯烃树脂产能过剩。但茂金属聚烯烃、聚烯烃弹性体、超高分子量聚烯烃等高端聚烯烃产能不足，严重依赖进口。

茂金属催化剂指由过渡金属（如 Ti、Zr）元素配合物作主催化剂，以烷基铝氧烷（如甲基铝氧烷Methylaluminoxane，MAO）或有机硼化物作助催化剂组成的催化体系。单体通过茂金属催化剂进行聚合生成相应的茂金属聚烯烃，主要产品有茂金属聚乙烯（mPE）、茂金属聚丙烯（mPP）、茂金属聚烯烃弹性体（POE）、茂金属聚烯烃润滑油（PAO）、茂金属聚烯烃蜡等。茂金属催化剂是单活性中心催化剂，“单点活化”与传统的Ziegler-Natta 催化剂相比可更精密地控制聚合物的结构、物理性能、相对分子质量及其分布等，高效产出性能优异的聚烯烃。

#1 茂金属聚乙烯（mPE）

茂金属催化剂最早发现于1950年，1980年实现技术突破。目前，全世界范围内有十几家大型石化公司可工业化生产茂金属聚乙烯（mPE）。mPE主要用于高档薄膜生产、电线电缆、瓶盖、涂覆、管材等领域。1991年美国埃克森美孚公司首次采用茂金属催化剂和高压离子聚合工艺，以乙烯和1-己烯作为原料，生产出茂金属线型低密度聚乙烯（mLLDPE）。此后利安德巴塞尔、陶氏化学、三井化学、法国道达尔等相继推出了基于自身工艺的 mPE 产品。中国石化北京化工研究院研制的茂金属催化剂，在2011年齐鲁石化高密度聚乙烯装置上成功产出QHM22F耐热管材料。中国石油独山子石化在2015 年引进Unipol 工艺并成功生产第二代 mPE 薄膜料EZP2010HA。

#2 茂金属聚丙烯（mPP）

茂金属聚丙烯（mPP）广泛应用于无纺布和纺丝、注塑、膜材料等领域。目前埃克森美孚、法国道达尔、利安德巴塞尔生产mPP工艺较为成熟。埃克森美孚在1995 年使用 Exxpol 工艺成功产出茂金属等规聚丙烯；道达尔在 1997 年使用 Atofina 工艺生产茂金属间规聚丙烯；利安德巴塞尔在2004 年使用 Spheripol 工艺工业化生产纺织品级别的 mPP。中国石油石油化工研究院自主研发的首个mPP茂金属催化剂PMP-01，用于2017年中国石油哈尔滨石化公司的小本体聚丙烯装置，并且成功产出高透明mPP产品MPP6006。2018年3月，燕山石化成功在连续法装置上产出mPP，实现MPP1300、MPP1400的量产。

我国茂金属聚烯烃产业尚处于起步阶段，目前只有齐鲁石化、大庆石化、沈阳蜡化、扬子石化、独山子石化、中沙石化等几家企业工业化生产mPE，但连续稳定生产时间较短、产业化规模较小。mPP的研发、投产更是滞后于mPE，大部分还处于研究、试生产阶段，目前仅有燕山石化在少量进行mPP生产，高度依赖进口。对于茂金属聚烯烃弹性体、超高分子量聚烯烃等高端聚烯烃的国内商业化生产企业更是少之又少。高端聚烯烃的生产、加工成型水平，催化剂、核心工艺研发都与发达国家存在较大差距。高技术含量、高应用性能、高附加值的高端聚烯烃产业一定是机遇与挑战并存，需要石化企业、科研院所、高校继续大力度投入，协同加快自主创新技术研发，完善工艺技术的多元化体系。不断缩小与国外企业的差距，积极应对高需求市场，实现中国制造的超越！

参考文献：

[1] 我国茂金属聚烯烃产业化路在何方？[J].仇国贤，中国石油和化工，2021(01):39-42