国内首个！国产率不足一成的茂金属聚乙烯 原文链接：htt...

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浙江石化股份有限公司成功生产用于包装和管道应用的茂金属聚乙烯薄膜和PERT树脂。这是中国第一条使用格雷斯ActivCat® 101B催化剂系统在冷凝操作模式下生产茂金属树脂的大型UNIVATION聚乙烯工艺技术（45万吨/年）产线。茂金属树脂是在2022年投产的第二条生产线上生产的，该生产线旨在生产全系列的聚乙烯树脂。
茂金属聚乙烯是以茂金属催化剂为基础合成的一种聚乙烯树脂，是近10年来聚烯烃工业最重要的技术革新。产品类型主要包括茂金属低密度高压聚乙烯、茂金属高密度低压聚乙烯和茂金属线性低密度聚乙烯。茂金属聚乙烯凭借独特的物理性能和加工性能，在多层共挤吹塑加工中得到了广泛应用，深受国内外包装印刷企业的青睐。
1、茂金属聚烯烃高在哪儿？
1976年，汉堡大学的汉斯·辛格（HansjorgSinn）和沃尔特·卡明斯基（WalterKaminsky）在研究Z-N催化剂的副反应时，发现水与三甲基铝反应生产了一种新的化合物，当这种化合物与钛结合时，增强了催化活性。这种新化合物叫做甲基铝氧烷（Methylaluminoxane,MAO）。MAO可形成活化各种过渡金属的分子络合物，从而引起了具有定制性能的新一代催化剂——茂金属催化剂的发现。
MAO的发现是开发茂金属催化剂的起点。与Z-N催化剂或铬催化剂不同，它们是一类分子催化剂，有一个已知的分子结构而且只有一个活性中心参与反应，所以也被称为「单中心催化剂」。此外，它们通常可溶于聚合体系，这意味着在合成反应之后无需脱除催化剂，简化了工艺流程。

茂金属可以精密的控制分子量、分子量分布、共聚单体含量及其在主链上的分布和结晶结构，以准确地控制聚合物的物理性能和加工性能，使其满足最终用途的需求。茂金属作为一类非常高效的催化剂，通常每克催化剂的使用可以得到上百万克的目标聚合物。茂金属催化剂不仅极大地增加了聚烯烃产能，还被用于制备立体正构聚烯烃，如等规聚丙烯，间规聚丙烯、半等规聚丙烯和立体嵌段聚丙烯等，进一步丰富了聚烯烃的产品线。

目前已经开发的茂金属催化剂具有普通金属茂结构——夹心结构、桥链金属茂结构和限制几何形状的茂金属结构，过渡金属涉及到锆、钛和稀有金属，配位体有茂基、茆基、茚基等。

目前世界范围内已开发的茂金属材料品种繁多，主要有：茂金属聚乙烯（mPE）、茂金属聚丙烯（mPP）、茂金属乙丙橡胶（mEPDM）、茂金属弹性体（POE）、茂金属塑性体（POP）、茂金属聚苯乙烯（mPS）、茂金属环烯烃共聚物（COC）等。其中，mPE最早实现工业化生产，也是目前实用化进程最快、产业最大的茂金属聚合物。mPE是乙烯与α-烯烃的共聚体，常用α-烯烃包含1-丁烯、1-己烯、1-辛烯。

mPE具备以下性能特点：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；透明性好，清洁度高；嗅味低，起始热封温度低，热封强度高；耐应力开裂性优。mPE品种及用途十分广泛，其中需求最大的mLLDPE产品主要用于生产各种薄膜制品，mMDPE和mHDPE则主要用于管材、注塑、滚塑领域。包装领域是mPE最大的消费领域，全球消费占比达到60%以上，国内消费占比达到70%。

与普通透明聚丙烯相比，茂金属催化剂技术能把聚丙烯的透明度推向新的高度。1mm板片雾度可从9降低至3~4。此外，茂金属超透聚丙烯在厚的制件中依旧可保持较好的透明度，因此在产品设计和应用上赋予更多的空间。超高透明茂金属聚丙烯还具有光泽度高、耐温性好、析出物低（仅为常规透明聚丙烯的20%~25%）等特点。

2、我国市场自给率不足10%

作为高端聚烯烃市场的“香饽饽”，预计未来几年中国市场茂金属的消费将保持中高速增长。目前我国茂金属聚烯烃产量达15万~16万吨，产品包括薄膜料、管材料和滚塑料，但产品定位尚处于低端，与国外茂金属聚烯烃品质存在差距。而且每年国内茂金属聚烯烃需求量超过200万吨，市场自给率低于10%，基本依赖进口。其中，埃克森美孚、陶氏化学、三井化学和韩国大林是中国茂金属聚乙烯主要的供应商。

我国茂金属聚烯烃产业的上升空间非常大，高端茂金属聚烯烃产品的市场需求非常旺盛。中国石油、中国石化、烟台万华等在茂金属聚烯烃产业化的技术积累及硬件和软件条件已基本成熟，也给茂金属聚烯烃产业原创技术的突破带来驱动力。

目前国内已有百吨级聚乙烯茂金属催化剂装置投产。中国石化自主开发了茂金属聚乙烯催化剂，中国石油自主研发了茂金属聚丙烯和茂金属烯土橡胶催化剂技术。大庆石化等7家企业实现了茂金属聚乙烯量产，茂名石化、燕山石化、兰州石化分别生产出茂金属聚丙烯产品。

3、实现聚烯烃技术的重大原创性突破，还面临着很多挑战

茂金属催化剂的活化剂/助催化剂和茂金属催化剂的载体目前依赖进口。MAO是茂金属烯烃聚合催化剂中的高效助催化剂，而TMA是合成茂催化剂体系中助催化剂MAO、改性甲基铝氧烷(MMAO)的起始原料，MAO及TMA国内不能生产，全部依靠进口，价格高，从而导致茂金属聚烯烃及制品价格相对高，终端难以接受，而且茂金属聚烯烃带来的一些新性能未必是消费者迫切需求。

与传统聚烯烃树脂相比，茂金属聚烯烃树脂的确具有许多优异性能，但由于相对分子质量分布相对窄，原有的塑料的加工设备几乎不能再用，窄分布聚合物的模塑和加工也变得十分复杂。

能够满足茂金属催化剂聚合工艺技术的原材料纯化和杂质控制指标及快速检测技术和执行标准缺位；

国内茂金属催化剂缺乏科学问题导向的、系统理论体系的挖掘研究，催化剂结构设计与催化聚合理论计算能力严重不足。