[隆眾聚焦]：后疫情時(shí)代，丙丁聚丙烯迎來(lái)高光時(shí)刻
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我國(guó)聚丙烯工業(yè)于上世紀(jì)90年代起步，現(xiàn)如今已經(jīng)成為世界聚丙烯新增產(chǎn)能的主要拉動(dòng)力，隨著聚丙烯裝置越來(lái)越大型化、集約化的特征，原料趨于多元化，產(chǎn)品逐漸多樣化、功能化、工程化、專用化方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)聚丙烯產(chǎn)能迅猛增長(zhǎng)，均聚聚丙烯同質(zhì)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，同時(shí)因均聚制品透明性不好、低溫抗沖擊性能差，限制了其在包裝、醫(yī)用、透明等領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)聚丙烯高性能化的技術(shù)突破，成為我國(guó)聚烯烴行業(yè)發(fā)展新階段的必由之路。丙烯通過(guò)與其它烯烴的共聚，制成無(wú)規(guī)共聚物后可以改善產(chǎn)品的抗沖性能和光學(xué)性能，降低加工溫度和起始熱封溫度，丙丁無(wú)規(guī)共聚產(chǎn)品的出現(xiàn)，拓寬了聚丙烯應(yīng)用領(lǐng)域，滿足食品包裝材料升級(jí)換代的需求。后疫情時(shí)代，透明醫(yī)用聚丙烯迎來(lái)了高光時(shí)刻。
聚丙烯透明料是通過(guò)在PP分子鏈上增加共聚第二單體，破壞分子鏈段的規(guī)整性，降低球晶尺寸，或者通過(guò)添加高效成核劑，增加PP的結(jié)晶速度，以獲得較小尺寸的球晶來(lái)實(shí)現(xiàn)PP的透明化。當(dāng)加入乙烯單體時(shí)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的彎曲模量降低、正己烷抽提物含量增大而無(wú)法滿足生產(chǎn)衛(wèi)生要求較高的食品和醫(yī)療用品的包裝要求，所以為匹配食品及醫(yī)用包裝的要求，等規(guī)度高、正己烷或正庚烷可萃取物少、片晶厚度均勻、剛性指標(biāo)(彎曲模量)高，剛韌平衡性更好的丙丁共聚迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。
丙丁共聚聚丙烯是以丙烯和丁烯為共聚單體的無(wú)規(guī)共聚物，用齊格勒/納塔或茂金屬催化劑的作用下在反應(yīng)器中發(fā)生陽(yáng)離子配位聚合反應(yīng)生成的二元無(wú)規(guī)高聚物分子。與傳統(tǒng)乙丙共聚相比性能上有何不同？丙丁共聚有何優(yōu)勢(shì)？為何煉廠丙丁共聚生產(chǎn)逐漸增多？
品類 | 突出優(yōu)勢(shì) | 應(yīng)用領(lǐng)域 |
均聚等規(guī)聚丙烯 | 化學(xué)穩(wěn)定性、水蒸汽隔離性能 | 擠出片材、編織袋、薄膜及日用品等 |
乙丙共聚聚丙烯 | 加入乙烯單體后，改善產(chǎn)品抗沖性能和光學(xué)性能，降低加工溫度和起始熱封溫度 | 家居用品、玩具、電子電器零部件、汽車配件、保險(xiǎn)杠等 |
丙丁共聚聚丙烯 | 隨著聚合物中1-丁烯含量的不斷增加，透明度更高、透光率良好，等規(guī)度高、正己烷或正庚烷可萃取物少、片晶厚度均勻、剛性指標(biāo)(彎曲模量)高，剛韌平衡性更好 | 透明聚丙烯注塑、擠出及吸塑成型各種透明包裝、家居容器、醫(yī)療用品。如，食品或藥品容器、器具，如注射器、嬰兒用具、藥品包裝 |
當(dāng)丙丁無(wú)規(guī)共聚聚丙烯在1-丁烯含量較少時(shí)，性能接近均聚聚丙烯；而隨著聚合物中1-丁烯含量的不斷增加，聚合物的彎曲模量呈下降趨勢(shì)，但其沖擊強(qiáng)度也同步增長(zhǎng)，相比乙丙無(wú)規(guī)共聚聚丙烯，丙丁無(wú)規(guī)共聚聚丙烯的剛韌平衡性更好。丙丁無(wú)規(guī)共聚聚丙烯的二甲苯可溶物少、正己烷提取物含量低、剛韌平衡性好、透明性好，在醫(yī)用或食品包裝工業(yè)和薄膜領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。
國(guó)外大型聚烯烴公司在丙丁無(wú)規(guī)共聚聚丙烯的產(chǎn)品開發(fā)較早，市場(chǎng)認(rèn)可度高，如北歐化工公司，巴塞爾公司等，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較大。國(guó)內(nèi)公司起步較晚，但研發(fā)勢(shì)頭迅猛，中石化在該領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)前列，中石油、延長(zhǎng)、云天化等企業(yè)正積極布局，這也成為每一個(gè)聚烯烴人前進(jìn)的方向。我們將產(chǎn)品牌號(hào)整理如下：
生產(chǎn)企業(yè) | 生產(chǎn)牌號(hào) | 應(yīng)用 | 工藝技術(shù) |
青島煉化 | PPR-MW20 | 醫(yī)療衛(wèi)生、食品包裝等領(lǐng)域 | 國(guó)產(chǎn)二代環(huán)管法 |
云天化 | 吸塑料DS003T1/DS003T2， 透明專用料DM045T | 用于高透吸塑杯及冷熱奶茶杯等領(lǐng)域，較傳統(tǒng)的乙丙共聚聚丙烯產(chǎn)品，更具優(yōu)異的透明度、光澤度、良好的抗小分子析出性能 | Unipol |
長(zhǎng)嶺石化 | PPR-MT20-S、 PPR-M17、 PPR-MT35XB | 不含塑化劑，并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的醫(yī)用器材器械認(rèn)證，廣泛運(yùn)用于醫(yī)療衛(wèi)生和食品包裝等領(lǐng)域。 PPR-MT20主要用于衛(wèi)材，例如嬰兒尿不濕的內(nèi)外層等。PPR-Y35XB主要用于醫(yī)療和食品行業(yè)，例如注射器針筒、奶茶杯、嬰兒奶瓶等 | Spheripol |
上海石化 | M1500B M1600BHT E980BHF | 良好的剛韌平衡性，良好的光學(xué)性能，主要用于食品包裝容器、中空制品等對(duì)衛(wèi)生安全有較高要求的塑料制品 | Basell 雙環(huán)管 |
燕山石化 | F5005B | 具有較好的透明性，剛性高，可溶物低、表面低分子遷移物少，適用于BOPP薄膜生產(chǎn)領(lǐng)域，可應(yīng)用于激光全息防偽膜的生產(chǎn)，還可以應(yīng)用于煙草、圖書音響、醫(yī)藥等包裝 | Innovene |
茂名石化 | PPR-FT03-S | 可溶物少，加工連續(xù)性好，彎曲模量較高，主要用于高速拉伸的BOPP膜 | 國(guó)產(chǎn)第二代雙環(huán)管 |
PPR-MT18-S | 透明度高，加工性能好，適合注塑制備各類透明家居用品。其次還可應(yīng)用于透明的食品及藥品外包裝上 | Spheripol | |
PPR-FT07-S | 可用于一般的熱封層；正己烷萃取物少，可用于鍍鋁膜；與通用的乙丙無(wú)規(guī)共聚物相比，透明度及模量有一定優(yōu)勢(shì) | Spheripol | |
PPD-Y38 | 丙丁纖維料超柔性無(wú)紡布聚丙烯專用料，抗霉抗菌、吸水率低、摩擦系數(shù)低（抗起球）、皮膚友善性好、保溫性好、極細(xì)的紡絲能力(微細(xì)絲)等突出優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于家用、醫(yī)療及衛(wèi)生、產(chǎn)業(yè)用紡織品等 | Spheripol | |
PPD-MT45-S | 具有透明度 高、流動(dòng)性好、注塑周期短、成型快、翹曲率低等優(yōu)點(diǎn)，適用 于快速成型薄壁透明食品容器、大型或復(fù)雜薄壁零件注塑、 DVD 和 CD 包裝等領(lǐng)域 | Spheripol | |
石家莊煉廠 | MT20B | 應(yīng)用于食品及藥品容器，如注射器、嬰兒用品、藥品包裝、透明制品和微波爐用品等 | 國(guó)產(chǎn)三代環(huán)管法 |
延長(zhǎng)榆能化 | PPR.MT.250.B PPR.MT.500.B EC340R-B | 應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生及食品包裝等領(lǐng)域 | 國(guó)產(chǎn)第二代雙環(huán)管 |
鎮(zhèn)海煉化 | F03BT | 應(yīng)用于鍍鋁膜、煙膜等包裝領(lǐng)域 | 國(guó)產(chǎn)二代環(huán)管法 |
洛陽(yáng)石化 | PPD-MT80 | 適用于快速成型薄壁透明食品容器、大型或復(fù)雜薄壁零件注塑 | 國(guó)產(chǎn)二代環(huán)管法 |
廣州石化 | MT25/MT600/MT600E | MT600/MT600E廣泛用于食物、文具、化妝品等優(yōu)質(zhì)包裝領(lǐng)域 | Horizone |
獨(dú)山子石化 | DY-W0723F、W0725 | 流延膜專用料 | Spheripol |
乙丙共聚物與丙丁共聚物相比，部分產(chǎn)品性能突出，我們對(duì)比茂名石化PPR-MT18-S與HT9025NX指標(biāo)發(fā)現(xiàn)：
熔體流動(dòng)速率g/10min | 懸臂梁沖擊強(qiáng)度（23℃）J/m | 拉伸屈服強(qiáng)度/Mpa | 霧度% | 彎曲模量/Mpa | 熱變形溫度/℃ | 二甲苯可溶物% | |
PPR-MT18-S | 20 | 65 | 32 | 11.1 | 1294 | 77.7 | 1.5 |
HT9025NX | 25.2 | 61 | 28.2 | 12.7 | 1160 | 80 | 4.5 |
兩種產(chǎn)品所使用相同成核劑，HT9025NX為乙丙共聚物，二者乙烯與丁烯含量相當(dāng)，產(chǎn)品用途類似，PPR-MT18-S比9025NX具有更低的熔點(diǎn)，更高的結(jié)晶度和負(fù)荷熱變形溫度， 二甲苯可溶物MT18比9025要小，因此MT18-S更適用于食品及醫(yī)用材料。
近年來(lái)，隨著醫(yī)療衛(wèi)生、食品包裝等領(lǐng)域?qū)P性能要求的不斷提升，對(duì)產(chǎn)品性能要求也更高，無(wú)規(guī)共聚聚丙烯在生產(chǎn)中占比越來(lái)越高。因國(guó)內(nèi)進(jìn)入高性能聚丙烯領(lǐng)域較晚，高端產(chǎn)品正處于研發(fā)、試生產(chǎn)和應(yīng)用推廣階段，生產(chǎn)技術(shù)成熟度不高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性與國(guó)外還有差距，隨著高端聚丙烯應(yīng)用需求的不斷攀升，行業(yè)發(fā)展前景好，決定了中國(guó)聚丙烯產(chǎn)業(yè)不斷向高端化、差異化等方向發(fā)展的強(qiáng)烈趨勢(shì)性。
