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什么是四元共聚聚乙烯？

四元共聚聚乙烯是一種含有較多α-烯烴的線性低密度聚乙烯，由乙烯與1-丁烯、1-己烯、1-辛烯共聚合成，密度極低、結(jié)晶度小，除擁有優(yōu)異的抗沖擊性、良好的柔性和彈性外，還具有超高透光性，被命名為多元共聚（PmOE）新材料。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車等交通工具內(nèi)飾改性、特種密封、復(fù)合包裝膜、低溫冷凍包裝、光伏膠膜等領(lǐng)域。

□祁曉嬌 蔡蕾蕾

“我們生產(chǎn)的汽車隔音板試用過(guò)很多家產(chǎn)品，只有天津石化的四元共聚產(chǎn)品性能可以媲美昂貴的進(jìn)口POE材料，性價(jià)比最高?！苯?，一批四元共聚聚乙烯產(chǎn)品F131-8裝車發(fā)往下游汽車備件廠家，客戶連連稱贊。

天津石化聯(lián)合浙江大學(xué)、上?；ぱ芯吭航M成“產(chǎn)學(xué)研”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，積極落實(shí)集團(tuán)公司發(fā)展化工新材料的部署要求，推進(jìn)聚乙烯產(chǎn)品向高端化、差異化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“生產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲(chǔ)備一代”的良性循環(huán)。

去年7月，天津石化成功研發(fā)出四元共聚聚乙烯薄膜專用料F131-8，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域空白。今年3月，該產(chǎn)品被中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)評(píng)為2023年度化工新材料創(chuàng)新產(chǎn)品，這是繼2022年辛烯-1共聚聚乙烯F231-8被評(píng)為化工新材料創(chuàng)新產(chǎn)品后再次獲得的殊榮。

創(chuàng)新之路注定艱辛

四元共聚產(chǎn)品的誕生不是一蹴而就的，而是創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)4年的厚積薄發(fā)。

時(shí)間回到2020年5月7日，隨著晶瑩剔透的1-辛烯/乙烯共聚產(chǎn)品F231-8粒料送往包裝線，標(biāo)志著天津石化試生產(chǎn)的高端聚乙烯產(chǎn)品獲得成功，這是國(guó)內(nèi)首次用1-辛烯/乙烯共聚產(chǎn)品替代進(jìn)口產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)生產(chǎn)空白。

彼時(shí)，我國(guó)每年1-辛烯/乙烯共聚產(chǎn)品的潛在需求量超過(guò)12萬(wàn)噸，但由于沒(méi)有1-辛烯/乙烯氣液法共聚生產(chǎn)技術(shù)，全部依賴進(jìn)口，價(jià)格昂貴，市場(chǎng)被國(guó)外一些大公司壟斷。

“外國(guó)人能生產(chǎn)出來(lái)，我們也一樣能行！”天津石化化工工藝高級(jí)專家吳文清說(shuō)。他曾帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后開(kāi)發(fā)了聚烯烴新產(chǎn)品10余種，多種產(chǎn)品填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白并走出國(guó)門，擺脫了受制于人的被動(dòng)局面。這次，他將目光聚焦在1-辛烯/乙烯共聚產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)上。

“辛烯是液體、乙烯是氣體，兩者如何實(shí)現(xiàn)共聚？”“關(guān)鍵指標(biāo)存在較大差異，辛烯很難參與到反應(yīng)中?！痹谘邪l(fā)1-辛烯/乙烯共聚產(chǎn)品的過(guò)程中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)不出意料地遇到了一只只“攔路虎”。

沒(méi)有可借鑒的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，吳文清帶領(lǐng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)扎根實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)過(guò)核算、冷模和小釜試驗(yàn)等，自主研發(fā)了工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)改造、核心操作方法、關(guān)鍵參數(shù)控制等專有技術(shù)。研發(fā)人員對(duì)生產(chǎn)過(guò)程反復(fù)進(jìn)行模擬計(jì)算，選擇控制合理的1-辛烯濃度，制定詳細(xì)的操作方案。操作人員經(jīng)過(guò)數(shù)月準(zhǔn)備，提前進(jìn)行模擬演練，熟知操作方法，確保了新產(chǎn)品試產(chǎn)成功。

此次試生產(chǎn)是天津石化首次生產(chǎn)以辛烯作為共聚單體的聚乙烯產(chǎn)品，也是集團(tuán)公司首次生產(chǎn)該類產(chǎn)品，開(kāi)國(guó)內(nèi)氣液法聚乙烯技術(shù)生產(chǎn)辛烯共聚產(chǎn)品先河，為拓展開(kāi)發(fā)生產(chǎn)三元、四元共聚聚乙烯產(chǎn)品奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

創(chuàng)新之路高歌猛進(jìn)

2022年的一天，一位到天津石化提貨的客戶無(wú)意中說(shuō)：“現(xiàn)在市場(chǎng)上高端包裝膜對(duì)透光性要求越來(lái)越高，可惜你們做不了。”“做得了！我們現(xiàn)在攻關(guān)的方向就是產(chǎn)品的透光率和吹膜霧度，用不了多久就能有成果?！眳俏那遄孕诺卣f(shuō)，“市場(chǎng)需求就是創(chuàng)新方向，既然高端包裝膜需要高透光膜料，能源光伏膜需要更為通透的膜料，那么我們就一定會(huì)想辦法研發(fā)出來(lái)?！?/p>

就是憑借這樣的信念，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)立足現(xiàn)有技術(shù)和優(yōu)勢(shì)資源，深耕科技創(chuàng)新與新品研發(fā)領(lǐng)域。從“0”到“1”的突破，注定是一場(chǎng)“苦旅”。吳文清帶領(lǐng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)自力更生找出路，他們進(jìn)行小試、樣品分析、模擬核算……一遍又一遍地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。新產(chǎn)品試產(chǎn)前，技術(shù)人員依靠多年氣液法技術(shù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真編寫(xiě)試產(chǎn)方案，梳理生產(chǎn)難點(diǎn)及對(duì)策，確立重點(diǎn)工藝參數(shù)和預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)。試產(chǎn)過(guò)程中，操作人員嚴(yán)格按照生產(chǎn)方案精心操作、及時(shí)調(diào)整，保障生產(chǎn)平穩(wěn)。

2023年3月，天津石化自主研發(fā)的F181-8三元共聚產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)取得突破，成功生產(chǎn)出滿足市場(chǎng)需求的高透光膜料，該產(chǎn)品的霧度指標(biāo)降低到原指標(biāo)的一半，優(yōu)異的高透光性特點(diǎn)在復(fù)合膜POF中間層使用，可與國(guó)外茂金屬辛烯產(chǎn)品媲美，天津石化再次填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。更重要的是，它也為接下來(lái)的四元共聚產(chǎn)品的誕生增添了信心。同年7月，天津石化采用新型催化劑、新工藝和新的聚合操作，又成功研發(fā)出四元共聚聚乙烯新產(chǎn)品F131-8。與傳統(tǒng)聚乙烯產(chǎn)品相比，F(xiàn)131-8不僅具有高強(qiáng)度、高柔軟性等性能，而且透光性更高，吹膜霧度值大幅下降，膠膜透光率大幅提高為85%以上，技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

創(chuàng)新之路前景無(wú)限

四元共聚聚乙烯產(chǎn)品研發(fā)成功后，經(jīng)過(guò)不斷生產(chǎn)優(yōu)化，大批量工業(yè)化生產(chǎn)趨于成熟，并能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)。

酒香也怕巷子深，好貨也需精準(zhǔn)營(yíng)銷。四元共聚高端聚乙烯產(chǎn)品雖然具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景，但也需要推廣才能打響知名度。為盡快將新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)效益轉(zhuǎn)化，四元共聚聚乙烯產(chǎn)品F131-8研發(fā)成功僅兩個(gè)月，天津石化銷售專業(yè)團(tuán)隊(duì)便與化銷華北密切配合，通過(guò)了解外部市場(chǎng)信息，深入目標(biāo)用戶實(shí)地走訪調(diào)研，并與目標(biāo)用戶達(dá)成供需意向。經(jīng)過(guò)試用，該產(chǎn)品以優(yōu)異的性能深得用戶認(rèn)可，并創(chuàng)出2023年天津石化所有聚乙烯產(chǎn)品中銷售單價(jià)最高、新產(chǎn)品鏈接市場(chǎng)最快、效益轉(zhuǎn)化最快紀(jì)錄，該科研成果宣告落地生金。

此后，結(jié)合用戶試用反饋信息和需求，研發(fā)人員繼續(xù)進(jìn)行有針對(duì)性地研發(fā)和創(chuàng)新生產(chǎn)。在原有基礎(chǔ)上，技術(shù)人員確定新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)技術(shù)，又成功研發(fā)出四元共聚聚乙烯產(chǎn)品F081-8，四元共聚系列產(chǎn)品再添“新丁”，實(shí)現(xiàn)了四元共聚品牌系列化，滿足了用戶個(gè)性化需求。目前，該產(chǎn)品成為企業(yè)新的效益增長(zhǎng)點(diǎn)。

“原本用戶只想購(gòu)買其中一款產(chǎn)品，但聽(tīng)了銷售人員介紹，當(dāng)即決定兩款產(chǎn)品一并下單。我們的產(chǎn)品好，用戶自然信得過(guò)?！币慌脑簿劬垡蚁┫盗挟a(chǎn)品達(dá)成銷售意向，天津石化烯烴部化工工藝專家梁秀文在例會(huì)上興奮地和大家分享這個(gè)好消息。

目前，在集團(tuán)公司的大力支持下，天津石化繼續(xù)走“產(chǎn)學(xué)研”之路，與國(guó)內(nèi)大專院校、科研院所合作，不斷探索產(chǎn)品多元單體聚合創(chuàng)新發(fā)展之路，將一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)化生產(chǎn)。通過(guò)優(yōu)化改進(jìn)裝置工藝方法、催化劑特性、運(yùn)行參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)，生產(chǎn)出和用戶需求匹配度更高的產(chǎn)品，創(chuàng)造具有獨(dú)特性能的產(chǎn)品材料，開(kāi)發(fā)拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)一步提升四元共聚聚乙烯系列產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

新聞會(huì)客廳

問(wèn)：四元共聚產(chǎn)品創(chuàng)新點(diǎn)是什么，在技術(shù)上有何突破？

答：經(jīng)過(guò)10年創(chuàng)新發(fā)展，“產(chǎn)學(xué)研”創(chuàng)新模式在天津石化開(kāi)花結(jié)果，天津石化不僅成功開(kāi)發(fā)了三代聚乙烯技術(shù)，而且用新技術(shù)開(kāi)發(fā)了多種填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的高端產(chǎn)品。四元共聚產(chǎn)品是市場(chǎng)上獨(dú)一無(wú)二的產(chǎn)品，其聚合工藝與傳統(tǒng)方法有很大差別，采用的催化劑和操作方法都是創(chuàng)新的。產(chǎn)品以高透光率、高彈性、高強(qiáng)度、高相容性等特點(diǎn)獲得高端應(yīng)用領(lǐng)域的青睞，以低生產(chǎn)成本、高應(yīng)用性能取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

問(wèn)：四元共聚產(chǎn)品產(chǎn)能如何，市場(chǎng)前景如何？

答：自2014年氣液法聚乙烯技術(shù)在天津石化首次實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用以來(lái)，我們共開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了13個(gè)多元超低密度聚乙烯高端產(chǎn)品，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，總產(chǎn)量超過(guò)2.4萬(wàn)噸。在此基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)四元共聚聚乙烯系列產(chǎn)品3000余噸， 且被中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)評(píng)為2023年度化工新材料創(chuàng)新產(chǎn)品，部分市場(chǎng)代替聚烯烴彈性體（POE）做汽車材料改性之用，效果非常好，有較好的市場(chǎng)前景。目前，我們還需要加快整體生產(chǎn)技術(shù)的推廣和產(chǎn)品市場(chǎng)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)可控的規(guī)模效益和高端效益。

問(wèn)：四元共聚產(chǎn)品的創(chuàng)新對(duì)聚烯烴未來(lái)發(fā)展有何意義？

答：眾所周知，新材料的發(fā)展是無(wú)止境的，其本質(zhì)是不同分子進(jìn)行重構(gòu)、重組，在這個(gè)過(guò)程中，會(huì)不斷有新發(fā)現(xiàn)和迭代進(jìn)步。四元共聚物就是一種利用重組催化技術(shù)重構(gòu)不同ɑ-烯烴聚合的新型合成樹(shù)脂材料。下一步，天津石化將繼續(xù)走好“產(chǎn)學(xué)研”之路，將更多實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)化生產(chǎn)，不斷探索多元ɑ-烯烴單體與乙烯共聚生產(chǎn)高橡膠相含量的彈性體新材料（PmOE）；研究超高級(jí)ɑ-烯烴或二烯烴類與乙烯共聚，重組具有獨(dú)特性能的多種新材料，開(kāi)發(fā)拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域。