bf88:茂金属聚乙烯运用现状及开展趋势

  茂金属聚乙烯（mPE）具有刚性与透明性好、热封强度高、耐应力开裂性优、拉伸和抗冲功用优胜、耐穿刺性强以及减重显着等优势，被广泛运用于许多范畴。

  茂金属聚乙烯由质料乙烯和 α-烯烃聚合而成，其间 α-烯烃首要包含 1-丁烯，1-己烯和 1-辛烯，现在国内只要 1-丁烯和 1-己烯的出产，暂无 1-辛烯的出产。

  现在，我国茂金属聚乙烯首要运用范畴有薄膜（食物薄膜、缠绕膜、棚膜、热收缩膜、重包装膜等薄膜）、管材（PE-RT）、瓶盖、滚塑油箱、电线电缆等，广泛运用于食物、工业、农业、修建和包装等职业。

  其间薄膜首要包含食物包装膜、缠绕膜、农膜、棚膜、热收缩膜、重包装膜等；管材首要是家庭冷热水输送管，运用场景包含地板采暖、暖气衔接、热交换器、太阳能板及热循环系统等；还有少数茂金属聚乙烯用于瓶盖、滚塑油箱和电线电缆等其他范畴。

  我国茂金属聚乙烯消费首要依靠进口。2021 年，我国茂金属聚乙烯产值 18.2 万吨，净进口量 85.9万吨，消费量 104.1 万吨。其间，约 88.9 万吨用于出产薄膜，12.9 万吨用于出产管材，2.3 万吨用于出产瓶盖、滚塑油箱、电线电缆等。

  全体来看，Univation 的 Unipol PE 技能是全球 mPE 出产企业运用最广泛的聚乙烯出产工艺，其次是雪佛龙菲利普斯的 MarTECH ADL 技能。

  因为其他的聚乙烯技能大多需求合资甚至不转让，用于茂金属聚乙烯出产的企业少。我国茂金属聚乙烯出产设备首要选用 Unipol 和 MarTECH ADL 技能。

  注：雪佛龙菲利普斯的MarTECH ADL技能与道达尔同享，由雪佛龙菲利普斯独家授权，催化剂由道达尔公司供给.

  在海外，除埃克森美孚的茂金属催化剂由自己出产外，其他 mPE 出产企业的茂金属催化剂首要由技能专利商供给。比较之下，我国的状况较为不同。

  全体来看，现在国内 9 家茂金属聚乙烯出产企业中，有 5 家企业由技能专利商供给茂金属催化剂（进口），而别的 4 家企业选用国产催化剂。

  国内聚烯烃设备的茂金属催化剂首要由淄博新塑化工出产，商场占比 60% 左右。新塑化工曾是中石化齐鲁石化的下属单位，2005 年改制为民营企业，为国内最早完成工业化出产 mPE 的齐鲁石化供给茂金属催化剂（TH-5系列）。到现在，公司已具有多个茂金属催化剂商标，首要适用于气相法聚乙烯的出产，除供给齐鲁石化外，近年来还向大庆石化、兰州石化等 mPE 企业少数供给催化剂产品。

  W.R.Grace 也具有茂金属催化剂产品（ActivCAT催化剂）。该催化剂能够用于茂金属聚乙烯和茂金属聚丙烯的出产，可适用于气相法、淤浆法以及气相/淤浆法出产工艺。就现在了解，仅齐鲁石化曾少数收购该产品用于新商标茂金属聚乙烯的开发。

  供给方面，国内清晰发布的茂金属聚乙烯拟在建项目为埃克森美孚惠州乙烯项目，如果能按期建成投产，估计 2025 年我国茂金属聚乙烯产能将到达 294 万吨/年。

  需求方面，薄膜和管材范畴需求的高速增加是茂金属聚乙烯消费增加的首要驱动力；瓶盖、滚塑油箱和电线电缆等传统范畴的需求增加相对平稳，对茂金属聚乙烯需求增加的拉动较小。估计 2025 年我国茂金属聚乙烯的需求量将达 151 万吨，以 7.3% 的年均增速增加，2030 年将达 196 万吨。

  国内食物、工业、物流高速开展，带动食物包装膜、缠绕膜、重包装膜以及热收缩膜的消费，然后带动茂金属聚乙烯在薄膜商场需求的不断扩大。此外，跟着茂金属聚乙烯在管材范畴运用的进一步拓宽和商场需求的不断增加，茂金属聚乙烯在管材范畴的消费也将快速增加。

  催化剂方面，一方面，不断优化茂金属催化剂功用，一起研制新式茂金属催化剂系统和负载化系统，以削减催化剂用量，下降归纳运用本钱；另一方面，结合催化剂开发，加强茂金属聚乙烯新产品开发力度，进步并安稳产品质量，提前完成国内茂金属聚乙烯需求的悉数自给，完成我国石化产品结构向高端化转型。

  跟着茂金属催化技能的不断创新和开展，该技能被越来越广泛地运用于聚烯烃范畴，现在国内外出产茂金属聚乙烯的厂家已有10余家，如美国埃克森美孚化工公司、美国陶氏化学公司、日本三井东亚公司、韩国大林公司和中国石油大庆石化公司等。常用茂金属聚乙烯的产品商标、熔融指数及密度如表1所示。

  聚乙烯聚合物模量和屈服应力一般与其结晶度密切相关，因而，密度附近的传统聚乙烯和茂金属聚乙烯一般具有附近的模量和屈服应力。可是，两者的拉伸强度却相差较大，比较传统聚乙烯，茂金属聚乙烯具有更大的开裂伸长率。

  抗冲击强度取决于聚乙烯聚合物的分子结构和分子量，因为茂金属聚乙烯比传统聚乙烯的分子量大且散布较密布，因而具有更好的抗冲击强度。

  聚乙烯聚合物的熔点首要由含共聚单体少的高分子量部分决议，因为传统聚乙烯具有宽分子量散布结构，在相同密度下，其熔点要高于茂金属聚乙烯的熔点，因而，茂金属聚乙烯比传统聚乙烯的热封温度低，且热封强度高。

  聚乙烯聚合物的透明度会随结晶度的增加而下降，当结晶度一守时，其透明度会随分子量的增大而进步。因而，在相同密度下，茂金属聚乙烯比传统聚乙烯的透明度更好，雾度值更低(密度较低时作用更好)。

  当时，多层共挤复合薄膜在包装印刷职业颇受喜爱，而吹塑加工是多层共挤复合薄膜的首要加工办法。茂金属聚乙烯在多层共挤吹塑加工中，需求依据产品的不同用处，挑选不同的吹塑设备和不同的设备装备。

  一般选用的设备目标为：①螺杆长径比(L／D)为30：1；②模口空隙为1.5～3.0mm；③模头直径为Ф200mm或Ф250ram。

  因为茂金属聚乙烯的分子量较大且分子散布严密，具有熔融速度快、熔点低、熔体强度差、热融黏度高级特色，因而在多层共挤吹塑加工中，需求恰当加大挤出机的功率，经过调整挤出温度，进步口模压力，确保膜泡安稳。一般，模头温度应控制在180～220℃，筒温应控制在150～200℃。

  在多层共挤吹塑加工中，螺杆是挤出机的要害部件，可经过旋转和轴向移动将各料筒中的树脂挤出，然后吹塑成型。为确保茂金属聚乙烯层和传统树脂层共融，须下降传统树脂料筒中的螺杆温度，这样可使各层树脂进入模头后仍能坚持熔融温度，便于模口构成安稳的泡管，削减模口熔体决裂。

  吹塑薄膜各层树脂的厚度除了要确保一般的功用需求之外，还要考虑到工艺条件的约束。在运用同一台挤出机挤出不同树脂的混合体时，因为各层树脂互不相同，其流量参数也不相同，因而需求依照单位时间内单台挤出物料分量，确认各层树脂之间的厚度份额，并经过不断调整直至到达满足的作用。

  此外，因为茂金属聚乙烯的黏度较大，在多层共挤吹塑加工过程中应选用适量增加助剂的办法，改动其加工功用。

  我国是食物出产大国和消费大国，茂金属聚乙烯薄膜凭仗很多优势在食物包装范畴得到了很多运用。茂金属聚乙烯具有优秀的耐性和强度，其薄膜可完成减薄化，然后下降质料、加工和运输本钱；茂金属聚乙烯薄膜可经过与BOPET、BOPP、BOPA等薄膜进行复合，制成蒸煮包装袋、窄包装袋等，特别适用于包装肉类食物、便利食物、冷冻食物等产品；茂金属聚乙烯薄膜具有优秀的低温封合功用，可在必定程度上提高主动包装机的出产速度，适用于高速制袋出产线. 农产品包装

  选用不同工艺配方吹塑而成的茂金属聚乙烯薄膜对水蒸气的阻隔性好，而对氧气的透过性高，这种特性使其特别适用于新鲜果蔬的包装。

  重型包装袋首要用于包装塑料质料、化肥、饲料、大米和谷物等。茂金属聚乙烯的呈现，可使重型包装袋完成减薄化，下降本钱，一起还可使重型包装袋的密封功用、防潮功用、防水功用、抗老化功用愈加优胜，具有遇高温不软化变形、遇酷寒不脆断决裂的长处。

  广泛用于婴儿纸尿布、妇女卫生巾、果蔬保鲜、防护服、修建用透湿防水材料等。

  茂金属聚乙烯热收缩膜的厚度可下降50％ 以上，最低可降至45%左右，可下降质料消耗量，并且薄膜具有杰出的热收缩功用和力学功用，透明性好。国内外具有代表性的热收缩膜用茂金属聚乙烯见表2。

  坚持薄膜功用不变的一起下降薄膜厚度， 这既能够下降本钱，又能够削减塑料包装废弃物的总量。用于重包装膜的茂金属聚乙烯见表3。