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集團公司年中工作會議強調(diào)，新材料方面要立足國家戰(zhàn)略需要和市場需求，圍繞重點領(lǐng)域選準賽道，專心致志培育具有核心競爭力的特色拳頭產(chǎn)品。作為中國石化具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“專精特新”產(chǎn)品之一，聚烯烴彈性體（POE）被廣泛應用于人們的日常生活中：用于汽車零部件，可以耐老化、耐磨；用于鞋材，可以增加穿著舒適感；用于新能源，是非常有前景的光伏膠膜材料……本版推出專題，帶您揭秘衣食住行離不開的聚烯烴彈性體。

文圖由 潘亞男 周 璠 張亞培 吳志軍 韓書亮 提供

產(chǎn)品名片

· 什么是聚烯烴彈性體（POE）?

POE是由乙烯、丙烯及其他α-烯烴共聚而成的一類聚烯烴材料，兼具聚烯烴的加工、耐候等性能，以及橡膠的柔韌性，通常采用單活性中心催化劑在溶液聚合工藝中制備。其中，乙烯基彈性體主要以乙烯為主體結(jié)構(gòu)單元，大多為乙烯-1-辛烯無規(guī)共聚產(chǎn)品，也有乙烯-1-己烯、乙烯-1-丁烯無規(guī)共聚產(chǎn)品。

· POE是怎么生產(chǎn)出來的？

POE采用以茂金屬催化劑為主的單中心催化劑通過溶液聚合工藝生產(chǎn)。國外公司對POE催化劑結(jié)構(gòu)專利覆蓋嚴密，生產(chǎn)技術(shù)不對外許可，我國POE產(chǎn)品長期依賴進口。中國石化自2010年起，組織研究院開展實驗室研究工作，隨后又進行了工程化技術(shù)開發(fā)，先后突破多項技術(shù)及工程難題，形成從自主催化劑到產(chǎn)品加工應用的POE成套技術(shù)。2022年9月，1000噸/年P(guān)OE中試裝置在茂名石化順利打通流程，產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

· POE有哪些特性？

POE具有獨特的結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)異的性能：由支鏈影響所形成的柔軟非晶結(jié)構(gòu)和作為物理交聯(lián)點的結(jié)晶乙烯鏈段共同組成，使其具有優(yōu)異的韌性和良好的加工性；與聚烯烴等高分子材料的相容性良好；無不飽和雙鍵，具有優(yōu)異的耐候性和耐化學性能；具有較強的剪切敏感性和高熔體強度，易于加工應用；易于回收和循環(huán)利用。因此，POE既可替代部分橡膠，又可用作熱塑性彈性體被單獨使用，還可用于塑料共混改性增韌、增柔。

· POE應用在哪些領(lǐng)域？

聚烯烴彈性體產(chǎn)品由于性能突出，被廣泛應用于車用材料增韌改性、建筑、電子電器、日用品、醫(yī)療器材等領(lǐng)域，近幾年還在高性能光伏膜領(lǐng)域被大量應用，涉及國計民生的方方面面，已成為廣泛替代傳統(tǒng)橡膠和部分塑料的極具發(fā)展前景的新型材料。

· POE的市場前景如何？

近年來，全球POE消費量快速增長，平均每年增長速度高于8%。2021年，全球POE需求量超過140萬噸。我國POE消費量近年來平均每年以高于10%的速度增長，2021年消費量將近50萬噸，處于高速發(fā)展期。同時，隨著全球汽車工業(yè)對整車可回收性提出要求，我國關(guān)于汽車工業(yè)政策也明確規(guī)定積極開展輕型材料、可回收材料、環(huán)保材料等車用新材料的研究。POE具有良好的可回收性，生產(chǎn)工藝更加綠色環(huán)保，制造成本和售價與傳統(tǒng)增韌劑相比具有優(yōu)勢，替代傳統(tǒng)增韌劑成為必然。

企業(yè)實踐:技術(shù)開發(fā)

POE成套技術(shù)實現(xiàn)自主可控

POE是我國新材料工業(yè)發(fā)展的典型代表。POE工業(yè)的發(fā)展，在很大程度上代表著我國新材料產(chǎn)業(yè)的突破。在集團公司的領(lǐng)導下，北化院聚焦國家新材料戰(zhàn)略需求，從2010年起集結(jié)院內(nèi)各領(lǐng)域科研團隊協(xié)同合作，持續(xù)開展POE技術(shù)開發(fā)工作。2020年，北化院聯(lián)合工程建設(shè)公司、茂名石化、華東理工大學和安工院共同開發(fā)了千噸級POE中試技術(shù)，隨后在茂名石化建成了裝置。2022年9月，裝置一次開車成功，打通全流程，產(chǎn)出合格粒料產(chǎn)品。

自主開發(fā)POE催化劑體系

POE是由乙烯與丙烯或其他α-烯烴共聚而成的一類聚烯烴材料，與聚烯烴塑料相比，其分子鏈內(nèi)共聚單體的含量更高、密度更低，在常溫下?lián)碛邢鹉z的高彈性和韌性，在高溫下還能夠塑化成型，被廣泛地應用于光伏電池、汽車部件、航空航天、5G/6G通信等領(lǐng)域，是未來聚烯烴高端化發(fā)展的重要產(chǎn)品類型之一。

催化劑是POE技術(shù)的核心之一。為打破國外的技術(shù)封鎖，打造具有中國石化自主知識產(chǎn)權(quán)的POE催化劑體系，科研團隊對主催化劑和助催化劑充分調(diào)研、反復討論，研究開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的主催化劑和適配的助催化劑?？蒲袌F隊還從POE分子結(jié)構(gòu)鏈結(jié)構(gòu)表征出發(fā)，深入挖掘該催化劑的優(yōu)勢，形成從催化劑到材料結(jié)構(gòu)的整體性技術(shù)，最終確定了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的POE催化體系。

為進一步提升催化劑的性能優(yōu)勢和整體自主可控性，科研團隊打通并優(yōu)化了從基礎(chǔ)原料制備POE主催化劑的全流程模試工藝，實現(xiàn)了批量催化劑的安全、穩(wěn)定、高效自主供應。此外，他們還對催化劑的應用條件進行研究，如聚合條件、原料中毒物的影響等，為中試、工業(yè)裝置的設(shè)計及運行提供數(shù)據(jù)支持。

科研團隊還充分發(fā)揮高分子化學和高分子物理結(jié)合的優(yōu)勢，深入探索聚合工藝和聚合物結(jié)構(gòu)性能的關(guān)系，著力擴大聚合物性能的調(diào)控空間，為拓展產(chǎn)品種類提供更為堅實的技術(shù)基礎(chǔ)和理論支撐。

攻關(guān)國內(nèi)烯烴溶液聚合成套工藝

“POE是近30年來聚烯烴技術(shù)的前沿和難點，是聚烯烴材料高性能化的最主要方向，其技術(shù)攻關(guān)涉及方方面面。特別是工藝技術(shù)開發(fā)，對于缺乏參考項的我們而言是極具挑戰(zhàn)的?！奔瘓F公司高級專家、POE項目技術(shù)負責人宋文波表示。面對國外公司在烯烴溶液聚合技術(shù)領(lǐng)域森嚴的專利壁壘，北化院先后建成高溫動力學小試評價裝置、連續(xù)溶液聚合模試裝置、可視聚合小試裝置，用于探索聚合反應動力學，優(yōu)化聚合工藝條件，實現(xiàn)了公斤級POE產(chǎn)品的生產(chǎn)。

科研團隊快馬加鞭，持續(xù)改進裝置、提升催化性能、摸索關(guān)鍵工藝參數(shù)，在反應控制方面取得突破性進展。他們針對已開發(fā)的催化體系及聚合特點，設(shè)計了全套原料凈化流程，有效降低了毒物對聚合反應的影響，實現(xiàn)了催化劑活性的進一步提升。針對制約POE技術(shù)發(fā)展的溶劑分離及聚合物后處理技術(shù)難題，科研團隊獨辟蹊徑，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的POE后處理技術(shù)，有效降低了能耗、物耗，以及裝置的建設(shè)投資和運行成本，并在裝備方面實現(xiàn)多項創(chuàng)新。

此外，科研團隊還針對POE自有產(chǎn)品進行多項應用實驗，在光伏膠膜、鞋材、醫(yī)衛(wèi)材料等領(lǐng)域都實現(xiàn)了產(chǎn)品創(chuàng)新。

全速推進POE技術(shù)工業(yè)化

經(jīng)過十余年的努力，北化院牽頭的科研團隊在POE成套技術(shù)開發(fā)方面取得了系列研究成果，在催化劑技術(shù)、工藝技術(shù)和產(chǎn)品技術(shù)方面獲得了數(shù)十項專利和專有技術(shù)，主要包括均相催化體系及其制備技術(shù)、溶液聚合技術(shù)、熔體深度脫揮技術(shù)等。

“以單中心催化劑為基礎(chǔ)的烯烴溶液聚合技術(shù)是系列高性能合成材料制備的必由之路，突破催化劑技術(shù)和溶液聚合技術(shù)的難點尤為重要。POE成套技術(shù)的成功開發(fā)是中國石化的重要探索，中試裝置開車成功標志著該技術(shù)有效、可信?！盤OE項目負責人、集團公司首席科學家、北化院院長吳長江介紹。

POE中試裝置的成功開車，意味著中國石化全面掌握了烯烴溶液聚合、聚合物深度脫揮等關(guān)鍵技術(shù)，將全速推進POE技術(shù)工業(yè)化，為解決我國“卡脖子”問題提供有力支撐。此外，該裝置的投用也將推進后續(xù)系列高性能合成材料的技術(shù)攻關(guān)，實現(xiàn)多點突破，為下游用戶提供高品質(zhì)、自主可控的原料供應，保障我國相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展。

企業(yè)實踐:生產(chǎn)運行

POE中試裝置實現(xiàn)安穩(wěn)經(jīng)濟運行

為填補國內(nèi)POE生產(chǎn)技術(shù)的空白，加快工業(yè)化POE裝置的建設(shè)，茂名石化建設(shè)1000噸/年P(guān)OE中試裝置。2022年9月21日，1000噸/年P(guān)OE中試裝置在茂名石化一次開車成功，填補了中國石化聚烯烴彈性體生產(chǎn)技術(shù)的空白。裝置投產(chǎn)后，茂名石化克服沒有成熟經(jīng)驗、沒有同類裝置借鑒等困難，采用技術(shù)攻關(guān)、頭腦風暴等模式，創(chuàng)新解決技術(shù)問題20多項，中試裝置實現(xiàn)了長周期運行，成功試產(chǎn)多個牌號新產(chǎn)品。

為確保裝置安全穩(wěn)定運行，茂名石化高度重視HSE風險管理，落實科學巡檢制度，發(fā)現(xiàn)泄漏及異常情況及時匯報處理，并制定“五位一體”的巡檢路線，采取多種方式對巡檢人員進行檢查，確保巡檢工作落實到位；嚴格執(zhí)行“手指口述”操作法、工作票制，確保憑票作業(yè)、唱票作業(yè)，防范誤操作；發(fā)動班組開展“全員全裝置查找身邊泄漏隱患”活動，利用云成像等輔助高科技設(shè)備排查，以班組為單位將隱患統(tǒng)計后上交，并按“三定四不推”的原則逐級把關(guān)。

在安穩(wěn)運行的基礎(chǔ)上，茂名石化著力做好參數(shù)優(yōu)化。一方面，優(yōu)化工藝參數(shù)，穩(wěn)定裝置生產(chǎn)。每日對裝置運行情況進行監(jiān)控、檢查，專業(yè)人員每天至少兩次檢查DCS報警情況，組織異常分析，解決報警設(shè)置不合理等問題。為減少生產(chǎn)波動，組織專業(yè)人員對重要的工藝指標、液位、流量等趨勢進行固定畫面監(jiān)控，為裝置穩(wěn)定運行提供保障。另一方面，積極開展技術(shù)攻關(guān)，解決生產(chǎn)運行難題。針對生產(chǎn)運行存在的問題，成立技術(shù)攻關(guān)小組，組織專業(yè)人員、技術(shù)骨干對生產(chǎn)中遇到的各種難題制定攻關(guān)目標和攻關(guān)措施，其中，針對裝置膠液采樣難題，對采樣點進行技改，不僅可減少分析誤差，而且可大幅降低操作人員勞動強度。為進一步提升裝置技術(shù)經(jīng)濟指標，他們用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)每日跟蹤分析裝置能耗情況，分析異常及時處理，精心優(yōu)化過程控制，降低生產(chǎn)能耗。

企業(yè)實踐:市場開拓

“產(chǎn)銷研用”聯(lián)動提升POE產(chǎn)品競爭力

POE主要是乙烯/辛烯、乙烯/丁烯的無規(guī)共聚物，其獲得彈性所需的成本更低、質(zhì)量更輕、能耗更低、對環(huán)境更友好，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(lǐng)域。

2022年9月以來，采用中國石化自主技術(shù)的POE中試裝置在茂名石化開車成功，逐漸產(chǎn)出多個牌號產(chǎn)品，并陸續(xù)供應市場。

茂名石化注重“產(chǎn)銷研用”四方聯(lián)動，營銷中心聯(lián)合研究院及化工分部到下游知名改性企業(yè)走訪，了解客戶的需求，持續(xù)提升產(chǎn)品質(zhì)量和提供優(yōu)質(zhì)服務。他們精心做好市場服務，寄送樣品給光伏廠家、改性廠家試用，跟蹤了解POE產(chǎn)品試用情況，根據(jù)用戶試用情況進行優(yōu)化，努力用好的產(chǎn)品贏得客戶信任。

中國POE進口量變化及預測（單位：萬噸）

       客戶體驗

光伏膠膜是光伏組件中重要的封裝材料，廣泛應用于電流組件及各種光學產(chǎn)品。POE膠膜透水率約為同等厚度EVA膠膜的1/5，可大幅提升組件耐候性，受到光伏企業(yè)青睞。

杭州某光伏材料公司：

經(jīng)過產(chǎn)品性能測試，茂名石化生產(chǎn)的POE用作光伏膜，黏結(jié)力、交聯(lián)度及透光率都達到要求，可以繼續(xù)調(diào)整工藝參數(shù)使各項指標更優(yōu)，我們已辦理入戶手續(xù)進行采購，希望茂名石化加大研發(fā)力度，推進后續(xù)合作，實現(xiàn)雙方業(yè)務共贏。

新聞會客廳

POE產(chǎn)品國產(chǎn)化進程將加快

嘉賓：茂名石化營銷中心化工銷售室主任 陳德權(quán)

POE產(chǎn)品性能優(yōu)異，被廣泛應用于光伏、汽車等行業(yè)。光伏領(lǐng)域作為POE主要消費市場，隨著光伏行業(yè)快速發(fā)展，光伏裝機有望持續(xù)高增長，將拉動POE膠膜材料需求量增加，并進一步加速產(chǎn)品國產(chǎn)化進程。

POE產(chǎn)品市場前景廣闊，要做大產(chǎn)品市場，企業(yè)首先要確保POE中試裝置安穩(wěn)運行，組織力量及時解決生產(chǎn)難題，持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，用過硬的產(chǎn)品贏得客戶的青睞。

要不斷提升POE產(chǎn)品競爭力。密切關(guān)注國際國內(nèi)經(jīng)濟形勢、政策導向、行業(yè)發(fā)展趨勢、市場供需狀況，緊跟市場“風向標”強化商情研判，及時捕捉產(chǎn)品需求信息。同時，針對市場形勢變化、經(jīng)營中亟待解決的問題及銷售策略，及時與下游客戶進行溝通交流，嚴控風險、深化合作，不斷提高產(chǎn)品競爭力。

要不斷深化POE產(chǎn)品開發(fā)試用。通過召開重點客戶座談會、新產(chǎn)品客戶推介會等方式，讓客戶了解POE中試裝置的生產(chǎn)情況、產(chǎn)品性能及工業(yè)化裝置的生產(chǎn)計劃等，促進與代表性的客戶達成產(chǎn)品合作開發(fā)意向。

要創(chuàng)新與客戶合作的營銷模式。企業(yè)應加大市場走訪力度，聯(lián)合相關(guān)部門走訪光伏等國內(nèi)不同類型行業(yè)龍頭企業(yè)，加強與用戶廠家的技術(shù)交流，合理安排新產(chǎn)品排產(chǎn)計劃，為用戶提供充足優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，增加客戶黏性并提升滿意度。