我国聚烯烃技术的现状及趋势研究

吴磊 杜国栋

摘要：文章主要是分析了聚烯烃技术的现状，同时在此基础上讲解了其工艺的发展趋势，对其技术中的聚合技术、催化剂等的问题现状做了进一步的介绍，望能为有关人员提供到一定的参考和建议。

关键词：聚烯烃;现状;趋势

1、前言

在当前我国塑料制品的消费使用情况不断增加的情况下，人们对聚烯烃技术的研究逐渐多了起来，聚烯烃是塑料中重要的组成部分，是当前人们是用的最多的塑料品种。文章主要是对我国聚烯烃技术的现状以及其的发展趋势展开了相关的讨论和研究。

2、我国聚烯烃技术的现状

在聚烯烃材料的市场竞争日益激烈的形势下，我国生产消费聚烯烃之间已经出现了供大于求的矛盾，为了在竞争中获胜，我国很多的生产企业开始进行了技术上的革新，在相关的高分子物理研究、聚合工艺研究、催化剂和助剂研发等多方面进行了探索，取得了丰硕的成果，聚烯烃产品种类有了增多。

2.1、高分子物理研究

高分子物理在聚烯烃新产品的研发中具有至关重要的作用，处于核心地位，它所起到的作用是在性能上为聚烯烃产品提升品质。在聚烯烃产品的研发中，逐渐转向开发性能好、成本低的产品类型，这比单纯意义上开发高性能的产品更具难度和挑战性，高分子物理研究在这一研发具有关键的作用。过去高分子物理在降低聚烯烃树脂成本中曾经发挥过重要的作用，在当前聚烯烃产品的研发中也在试图通过高分子物理开发出品质更好、成本更低的产品，并且已经取得了初步的实验可能性。

2.3、聚合技术的研发

聚合技术是能够使生产的合成树脂具有各种各样的微观结构，当前我国在聚合技术研究中使用了一种新的专利聚合技术，这种聚合技术能够使双环管聚丙烯聚合技术实现非对称加外给电子体，这对研究高性能且低成本的聚丙烯产品具有重要的作用。实践中已经有企业应用这一技术生产了高性能均聚BOPP树脂产品，该产品在市场上具有相当的优势，是其他同类产品无法比及和盖过的。该技术的研究应用和进步将为我国聚丙烯产业的发展提供更为有力的技术支持。

2.3  、催化剂的研发

在化学工业的生产中催化剂一直占有重要地位，在聚烯烃行业的发展中催化剂更是必不可少的，多次的聚烯烃产业革新都是在催化剂的更新下促成的。我国在聚烯烃技术研究中，催化剂技术的研究是最为成熟和具有世界领先地位的，目前我国有世界领先的聚丙烯N型催化剂专利技术、聚丙烯球型催化剂、聚乙烯BCE催化剂、不含邻苯二甲酸等有害物质的聚丙烯ND催化剂等技术。这些领先的催化剂技术在实践中促进了我国催化剂的产业独立，改变了过去依赖外国进口的被动，还对其他国家进行了技术和产品的出口。

2.4  、助剂的研究开发

催化剂技术的不断进步发展使得我国的催化剂生产领先世界，这就使得聚烯烃产品中助剂所耗费的成本比例提高，因此行业内对高性能低成本的助剂的研究开发逐渐重视起来。在大多的聚丙烯相关产品的生产中使用一定的核剂会明显提升产品的性能，而核剂使用在成本上会有很大的增加，因此降低核剂的成本会在提升产品性能的同时降低成本，这对产品竞争力的增强具有巨大的促进作用。目前已经研发的聚丙烯复合成核剂基本具备了低成本高性能的特点，并且研究成熟的一些核剂已经投产应用于实践，取得了非常显著的效果。

3、聚烯烃生产工艺的发展

烯烃聚合工艺是聚烯烃工业发展中另一关键的核心技术。聚乙烯的工艺技术以美国联碳公司（UCC）生产聚乙烯的Unipol工艺为主导，占世界聚乙烯总生产能力的20%。该公司1993年开发成功了Unipolg型高级气相流化床工艺，即采用分段反应器，生产出高、低分子量混合的双峰树脂。另外，Unipol聚乙烯冷凝态工艺也获得世界范围的专利确认，该工艺将气相聚合过程的循环气经冷却到足够低的温度，以液滴形式返回流化床，通过液滴汽化吸收大量反应热，强化了冷却作用，提高了生产效率。北欧化工公司也开发成功双峰聚乙烯技术，适用于全部聚乙烯范围，该工艺第一反应器为环形，可以迅速启动，减少了转换时间。另外，BP工艺也有了较大改进，新设计的热交换器能使聚合过程中的气体冷却和液化，液态烃从气流中分离出来，经一喷嘴直接射入流化床中，液体蒸发并吸收热量，使反应器能力增加一倍。最近，Exxon公司宣布开发成功一项突破性的工艺，即“超冷凝法”聚乙烯气相聚合工艺。应用该工艺，并与金属茂催化剂相结合，可使生产能力提高60%～200%[7]。聚丙烯生产工艺经历了低活性、中等规度的第一代（淤浆法），高活性、需脱灰工序的第二代（淤浆法及本体法），以及超高活性、无脱灰及脱无规物的第三代（气相法为主）等三个阶段。气相法被认为是目前最先进的聚丙烯工艺，其产品的分子量、乙烯等共聚单体的含量调节容易，比以前的方法可制得更宽范围分子量及共聚单体含量的品级，而且切换时间短。目前新建装置均采用气相法（BASF法、UCC法及Amocog窒素法）及准气相法（即本体聚合与气相聚合结合的Himont法、三井石化法）两种工艺。Himont公司继开发环管法spheripol聚丙烯工艺技术后，又成功地开发了spherilene聚乙烯生产工艺，可生产出球形的全密度线性聚乙烯，并可在一个工艺过程中直接生产掺混合物的聚烯烃合金，以及各种聚乙烯共聚物。该项技术采用淤浆法预聚技术，用惰性轻烃作稀释剂。Phillips公司用了10年时间持续对环管淤浆法高密度聚乙烯转产线性低密度聚乙烯进行工艺研究，最后改进反应条件及催化剂取得了成功。可见，生产工艺的不断改进有力地促进了聚烯烃工业的发展。综上所述，无论在聚乙烯技术，还是聚丙烯技术发展中必须对工艺技术的开发给予足够的重视，使高性能催化剂的特性，在特定的工艺过程中表现得更突出，达到投资少、见效快的目的，促进聚烯烃技术不断进步。

4.    我国聚烯烃工业的发展建议

针对我国聚烯烃工业的现状，一方面需要扩大装置规模，通过提高企业的集约化程度来增强竞争力;但目前更重要的是要加快技术改造的力度，调整产品结构，通过提高产品的档次和附加值来增强其市场竞争力，这就需要增加研发投入，形成拥有自主知识产权的核心产品和技术。纵观40多年来聚烯烃技术的发展，以及国内聚烯烃工业和技术的现状，我们认为，为加快我国聚烯烃技术的发展，迎头赶上国际先进水平，应当采取以下对策：（1）催化剂研究开发的不断更新换代，推动着整个聚烯烃工业技术的发展进步。为满足新一代催化体系的要求，新的聚合工艺技术层出不穷，至今已达到相对完美的高水平。国内必须在消化吸收引进技术的基础上，抓好工艺技术的开发研究。没有工艺技术的配套开发研究，难以充分体现国内研究开发成功的高性能聚烯烃催化剂水平，也不可能在日益激烈的竞争中处于有利地位，更不会产生自己独特的聚烯烃工艺技术。（2）聚烯烴金属茂催化剂问世，使聚烯烃技术的发展处于一个重大变革时期。我们必须抓住机遇，从我国聚烯烃技术发展的战略高度，给予极大的关注，采取全面规划、重点突破的方针，力争开发出具有特色的专利技术，迎接新技术的挑战。为此，应在金属茂催化剂- 聚合工艺技术-金属茂聚烯烃树脂新品种的应用开发等方面，进行联合攻关，以期短期内取得进展，参与世界范围的技术竞争。（3）聚烯烃技术的发展颇具竞争性，当前国外各大公司均采用战略联合的策略，以达共享各方的专利技术，进而达到竞争垄断的局面，获得最大利益。我们也必须参与其中，在Ziegler2Natta催化剂、金属茂催化剂及聚合工艺技术等多方面与国外公司合作，参与竞争，共享利益。

5、结束语

聚烯烃是塑料中重要的组成部分，在其中担任着重要的作用，聚烯烃技术对我国各个行业的发展都有着巨大的影响，为此应当增大对其的重视程度，才能有效推进到聚烯烃技术的发展。

参考文献：

[1]吴翔，许桂苹，夏雅琴.突发事件应急产品现状及趋势研究[J].包装工程，2020（8）：63-79.