近年來,汽車輕量化、以塑代鋼、光伏、人造草等新興行業的高速增長等都帶動POE需求的爆發式增長。尤其是光伏產業的帶動,當前“碳中和”背景下,光伏行業高速發展,將顯著帶動光伏膠膜的發展,POE需求將獲得顯著增長,產品市場前景較好。
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POE是一種用茂金屬催化劑生產的乙烯-α烯烴共聚物,該聚合物有著極低的結晶度,密度很低,分子量分布窄,玻璃催化溫度低等特征。這些特征使得其對無機填充物有著良好的包容性,并具有良好的回彈性和柔韌性等,且其硬度很低,在各種行業都有著廣泛的應用。
POE基本結構
POE性能
(1)辛烯柔軟的鏈狀結構和結晶的聚乙烯鏈進行物理交聯,使其具有優異韌性和良好的加工性;
(2)相對分子質量分布窄,與聚烯烴相容性好,具有較佳的流動性;
(3)沒有不飽和雙鍵,耐候性優于其它彈性體;
(4)較強的剪切敏感性和熔體強度,可實現高擠出,提高產量;
(5)良好的流動性可改善填料的分散效果,同時亦可提高制品的熔接痕強度。
POE有良好的加工性能,可采用通常熱塑性塑料加工設備進行加工成型,成型加工溫度和加工壓力一般應略高一些,可在極高的加工速度下加工。
POE在鞋材中的應用
除了注射成型、擠出成型,POE也可用壓延機加工成板材或薄膜,并可吹塑成型等等。在加工過程中,POE不需混煉和硫化,但可以通過交聯提高拉伸強度、耐熱性和耐化學品性能等。
由于跟PP、EVA、EPDM等結構相近,因此POE與這些材料的相容性很好,目前已廣泛應用于汽車零部件、光伏膠膜、電線電纜、機械工具、家居用品、玩具、娛樂和運動用品、鞋底、密封件、熱熔膠等領域。
PP/POE體系POE增韌PP不僅可以克服EPDM增韌PP的不足,而且還賦予PP更高的韌性、高透明性、高性能/價格比等特點。
研究指出,與EPDM增韌PP相比,無論是對于普通PP、共聚PP還是高流動性PP,POE的增韌效果都優于EPDM,而且彎曲模量及拉伸強度降低小。
隨著POE中辛烯含量的增加,POE的結晶度、熔點和密度均降低,柔順性增加,對PP的增韌效果提高。商品化的POE本身呈顆粒狀,可以直接加入到PP等其它材料中實行改性,可大大降低生產成本。PP/POE共混體系并與PP/EPDM共混體系進行比較,結果表明,兩種共混體系具有相似的結晶行為,其力學性能相似,但PP/POE共混物具有更低的轉矩,加工性能較好。
在PP/POE共混體系中,POE在PP連續相中形成均勻的“海-島”結構;POE對PP增韌改性符合銀紋剪切機理,可有效提高PP的常溫、低溫沖擊強度。研究POE對等規聚丙烯的增韌作用。形態結構分析表明,隨著POE質量分數的增加,分散相尺寸增加;共混物組分的協同作用使沖擊強度顯著提高。
不過POE,由于受到催化劑等限制,一直受到陶氏,巴斯夫這些國外巨頭的壟斷。國內基本上都依賴進口,價格較為昂貴。
在POE沒有完全國產化的時候,在PP增韌方面,SEBS可以起到和POE相似的增韌作用,有很多客戶會選擇性價比更高、國產化率更高的SEBS來進行PP增韌。
不過最近POE國產化加速,隨著國內化工材料行業龍頭之一萬華化學在煙臺設立高端烯烴開發項目后,東方盛虹、中石化天津南港、茂名石化、惠生工程、京博石化、衛星化學、浙石化、中石油廣東石化等也開始了POE的產業布局,這對于POE實現國產化,是個非常重大的利好趨勢。
根據中國光伏行業協會預測,“十四五”期間,中國年均光伏新增裝機量,將是2020年的1.5~2倍左右。
本次各大企業POE 中試項目建成投產,實現了POE催化劑及全套生產技術完全自主化,并加快我國POE工業化進程,填補行業空白。