（中国石油天然气股份有限公司大庆化工研究中心，黑龙江 大庆 163714）

  对国内外聚烯烃弹性体（POE）的产能分布、技术现状和市场供需等进行了梳理，总结了国内POE产能、市场供应和生产情况。通过对国内POE消费市场做多元化的分析和预测可知，未来国内POE消费水平势必会呈现出高速增长趋势，具有可观的未来市场发展的潜力。巨大的市场需求将刺激国内相关企业加快对POE生产技术的研发，在未来几年国内将很快实现POE的工业化生产。

  聚烯烃弹性体（POE）是由乙烯与丙烯或其他α-烯烃（如1-辛烯、1-己烯、1-辛烯等）共聚而得到的一类聚烯烃［1］。与传统的聚烯烃相比，POE的相对分子质量分布较窄，支链分布均匀，共聚单体含量高。由于POE分子链内含有带支链的共聚单体，导致聚合物链由结晶性树脂相和无定型的橡胶相组成，因此，POE既具有橡胶的高弹性，又能够使用热塑性塑料的加工工艺成型。POE分子链由非极性的饱和单键构成，保持了聚烯烃优良的耐老化性、耐化学药品腐蚀性、耐热性和耐水蒸气性［2］。

  POE除了拥有非常良好的流变性、力学性能、抗紫外线性、低温韧性外，还与聚烯烃具备比较好的亲和性，因此，POE能够适用于聚丙烯（PP）的增韧改性、PP和聚乙烯（PE）回收料的性能改善、乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）挤出软管改性及发泡，用作聚酰胺的增韧剂及相容剂，并可用于生产热熔胶、电缆护套料等。此外，POE还可用于太阳能电池封装膜、光伏、热熔胶等领域。以美国陶氏化学公司商品名为Engage的POE加工而成的封装膜Enlight，在450～1 200 nm的光学透过率大于90%，与EVA和聚乙烯醇缩丁醛相比，它的耐水性能更优越，水蒸气透过率是EVA封装膜的10%，这使电池在潮湿环境下的寿命更长。

  我国所需的POE产品大都依赖进口。目前，国内在售的POE产品大多数来源于陶氏化学公司、美国埃克森美孚公司、日本三井化学公司、韩国LG化学公司和SK集团。本文根据国内外POE弹性体的产能分布，对目前市场进行供需分析并对未来发展进行预测。

  从图1能够准确的看出：陶氏化学公司占据全球POE产能的48%［3］ 。而我国在该领域发展缓慢。目前，全球POE产能超过1 600 kt/a，SK集团和沙特基础工业公司也开始逐渐进入POE市场［4-5］ 。

  20世纪80年代中期，陶氏化学公司利用溶液聚合工艺，将线型低密度聚乙烯产品品种类型扩大至塑性体（POP），其密度为0.890~0.915 g/cm3［2，6］ 。90年代初期，随着茂金属催化剂的工业化，乙烯溶液聚合工艺得到普遍应用，具有更高共聚单体含量的乙烯-线性α-烯烃无规共聚物被开发出来［7］ 。

  POE的生产需采用连续溶液聚合法，是因为弹性体极难以颗粒状在气相或淤浆聚合反应器中流动，而且热塑性弹性体虽有结晶链段，但在较低聚合温度条件下又易被溶剂溶胀而结团、粘连，使聚合无法接着来进行。因此，它们的溶液聚合须在较高的温度（至少120 ℃）进行，这就从另一方面代表着制备POE采用的高温溶液聚合对于催化剂的要求比较高。1993年，陶氏化学公司率先推出的限制几何构型茂金属催化剂（CGC）是目前最常用且有效的乙烯与1-辛烯共聚合催化剂，通常，乙烯-1-辛烯共聚物中1-辛烯含量为15%~45%（w），结晶度小于25%。除了陶氏化学公司的CGC外，埃克森美孚公司、LG化学公司、日本住友化学公司等也开发出了耐高温茂金属催化剂［8］ 。

  目前，世界上POE的生产的基本工艺（主要为溶液法）有陶氏化学公司的Dowlex工艺、瑞士NOVA化学公司的Sclairtech工艺、荷兰DSM公司的Compact工艺和美国Chevron Phillips公司的Phillips淤浆法工艺［9］ 。

  世界POE主要生产厂商及装置情况见表1。其中，陶氏化学公司生产的牌号有30多种，产能1156 kt/a，占全球产能的48%；其次是LG化学公司和埃克森美孚公司；2014年，SK集团投产了200 kt/a的POE和POP装置。近年来，LG化学公司也开发了POE技术并进行了小批量生产［10］。

  （1）陶氏化学公司［11］ 。1995年，陶氏化学公司与DuPont化学公司合作，将原有的产品品种和系列扩大，形成了产品牌号为Engage的5大系列30多个产品，产品密度为0.868～0.910 g/cm3 ，熔体流动速率为1.0～5.0 g/10 min，产品为袋装粒料，运输和加工都十分便捷。陶氏化学公司在美国路易斯安娜州、德州，西班牙，Tarragona以及泰国马塔府建有多套装置，目前，产能达到1 000 kt/a以上，成为POE最大生产商。

  （2）埃克森美孚公司［12］ 。埃克森美孚公司采用ExxpolTM茂金属催化剂溶液法工艺，推出商品名为Exact的系列POE产品，牌号达到14种以上，产品密度为0.868～0.902 g/cm3 ，熔体流动速率为0.5～10.0 g/10 min。

  （3）三井化学公司。三井化学公司采用茂金属催化技术和齐格勒纳塔催化技术生产Tafmer

  TM系列POE弹性体产品，形成了Tafmer DF，XM，BL等产品。该产品在透明性、弹性、柔顺性方面较好，与其他牌号相比，性价比更高，获得了市场较好的口碑。

  （4）LG化学公司。LG化学公司使用其独特的茂金属催化剂和溶液法工艺，生产品牌为LuceneTM的系列POE弹性体产品（6个乙烯-1-辛烯共聚物牌号）和POP产品（2个乙烯-1-辛烯共聚物牌号）。

  （5）近年来，SK集团和SABIC公司也有少量牌号的POE弹性体供应市场。

  从图2能够准确的看出：2011年，全球POE消费量为400 kt左右，2015年增长至600 kt，2019年POE全球消费量进一步提升到800 kt［13］ 。POE的主要消费区是北美、西欧和日本。其中，日本消费量最大，约占总消费量的33%，其次是北美约占32%，然后是西欧为25%，别的地方占10%。目前，全球POE的需求仍在增速，其中，以东北亚地区的需求增加最强烈，且POE的消费集中在改性、线材线缆和发泡上。初步预测，全球对POE的需求总量年均增长率至少在5.0%以上，且未来需求增速有望保持在10.0%以上。

  从表2能够准确的看出：2016—2021年，我国POE需求量持续不断的增加，年均增长率保持在6.5%以上，且全部依赖进口。2021年，国内对POE年需求量已达到277 kt［14］ 。目前，受光伏、汽车、聚烯烃等行业的需求影响及拉动下，国内POE市场规模不断扩容，对POE的需求量逐年递增。初步预测，我国对POE的需求总量年均增长率至少在5.0%以上，且未来需求增速有望保持在10.0%以上。

  POE在国内的生产仍主要依赖进口。目前，国内企业尚未完全突破POE的工业化生产，国外拥有POE生产技术的公司对生产所需的催化剂进行了专利保护，并且严密封锁了作为POE重要原料的高碳α-烯烃的生产的基本工艺技术。

  2017年1月，工业信息化部、发展改革委、科技部、财政部四部委联合发布《新材料产业高质量发展指南》，加快推进先进基础材料工业转型升级。2019年5月，发展改革委公布《产业体系调整指导目录（2019年本，征求意见稿）》，指出加快POE、茂金属聚乙烯等特种聚烯烃，高碳α-烯烃等关键原料的开发与生产［15］ 。2021年5月，中国石油和化学工业联合会发布的《化工新材料产业“十四五”发展指南》指出，将高端聚烯烃塑料2025年的自给率力争提升到近70%。

  在国家的全力支持下，目前，国内各科研机构、企业正在抓紧研发，原料受制约的情况也得到了一定的改善。开发有自主知识产权的POE核心技术，特别是高活性、耐高温、共聚能力强的适用于均相高温溶液聚合的高性能催化剂成为关键。国内已有许多企业组织初步布局，国产替代指日可待。万华化学公司POE已完成中试，在国内少数技术攻关企业中走在前列。除万华化学公司外，京博石化公司、中国石油化工股份有限公司（简称中国石化）茂名分公司、斯尔邦石化公司、中国石化天津分公司、惠生新材料公司、中国化学工程股份有限公司、卫星石化公司等均有投建POE装置的计划，部分企业小试或中试装置已经有重要进展。

  目前，国内POE需求量处于快速增长阶段，但由于国内石化企业未能实现工业化生产，所需产品主要依赖进口。当前国内在售的POE牌号及生产公司见表3和表4［16］ 。

  从表5能够准确的看出：国内POE仍有较大发展的潜在能力。与国外的消费结构不同，2020年，国内POE消费最多的是用于汽车行业，占68.0%，用于聚合物改性的为19.0%，用于电线］ 。在国外，汽车保险杠领域大部分已经采用POE进行共混改性；而国内只有20%左右的保险杠材料采取使用POE。由此可见，POE的应用率在国内汽车制造、塑料制造生产领域仍然相比来说较低，POE在国内市场有较大的发展潜力。

  2.3.2.1光伏需求持续增长，POE占比不断的提高POE材料适用于光伏胶膜。POE可以与各种改性助剂均匀搅拌成混合料，经流延挤出成熔融态胶膜，再经过一系列商业化加工后形成POE胶膜，后续应用于组件的封装。POE由于表现出良好的耐候性、耐紫外光老化性能，以及优异的耐热、耐低温性能，被认为是光伏胶膜的主流材料之一。

  POE胶膜市场仍处于初级发展阶段，陶氏化学公司最早提出Engage POE胶膜，其被大范围的使用在国内市场。光伏行业保持热点话题，未来增长性明确。现阶段，国内外光伏行业热度持续向上，全球光伏装机量迅速增加。中长期看，国内外“碳中和”政策正逐步推出，我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”，政策驱动下的光伏行业将有望保持快速地增长。同时，当前全球众多地区光伏发电的平准化度电成本已经低于传统能源，转化效率提升带动下，组件及另外的成本下降空间依然充足，全球光伏全面平价时代正来临。

  结合中长期行业情况，预计2021—2025年全球光伏装机增速超25%，2025年，全球装机水平预计达到400 GW·h以上。根据对光伏新增装机量增速及POE胶膜占比的假设，全球应用于光伏领域的POE需求有望从2020年的186 kt快速提升至2023年的282 kt。

  2.3.2.2POE应用于汽车整车，保险杠应用前景广阔POE在汽车多部件均有应用，国内汽车领域应用的POE比例最高。POE在高温条件下可以像热塑性塑料一样加工，而在常温条件下又呈现橡胶弹性，且具有价格低、密度小、弯曲弹性模量高、低温抗冲击性能好、流动性好、易加工和可重复使用等性能，因此得到普遍应用。外部构件包括保险杠、散热器格栅等；作为内饰件大多数都用在仪表板、仪表板蒙皮、内饰板蒙皮、安全气囊外皮层材料等；另外，在底盘、转向机构、发动机室内部件等方面也得到大量应用。

  目前，汽车行业愈加追求轻量化、高性能属性的材料，通过减少汽车的整体质量，达到节省燃油的目的。POE在轻量化中的表现极为出色，在多个角度都极大超过客户要求标准。中国汽车工程学联合行业500余位专家发布《节能与新能源汽车技术路线图》，将“汽车轻量化技术”列为七大技术路线%，35%的目标，汽车轻量化已然成为汽车行业重要发展的新趋势之一，而在此趋势的推动下，POE凭借其优异的特性将在轻量化材料中占据一席之地。未来保险杠领域将成为重要驱动力。热塑性弹性体（TPO）占世界汽车保险杠原料市场的85%。其中，欧洲TPO占比达到90%，美国占比达75%，日本占比达95%。作为新一代TPO，在全世界内用来制造共混型TPO的三元乙丙橡胶有70%已经被POE替代，而在国内，只有20％左右的保险杠采用POE，POE在保险杠领域渗透空间巨大。

  2.3.2.3聚烯烃产量产能持续上升，改性未来市场发展的潜力广阔作为聚合物改性剂，POE改性能力优异。聚合物改性是指在聚合物工艺流程中添加少量具有特殊特性的材料，以达到改善性能、减少相关成本、增加附加值的目的，是调整塑料产品结构、增加企业经济效益最常采用的途径。POE拥有独特的分子链结构和透明粒状外形，拥有非常良好的力学性能及加工性（易改性），常用于通用塑料的改性。PE和PP是POE改性的重要市场，其产量的增长必然会增大POE改性的消费量。

  2011年，PE产量为10.210 Mt，2020年增长到20.321 Mt，年复合增长率为7.9%；2011年，PP的产量为9.800 Mt，2020年增长到25.544 Mt，年复合增长率为11.2%，聚烯烃市场保持稳定增长。产能方面，PE，PP未来新增产能巨大，预计到2025年新增产能分别为19.490，3.550Mt/a。随着PE，PP，聚酰胺及其他聚烯烃产量持续上升，改性未来市场发展的潜力十分广阔。

  2.3.2.4电线电缆行业加速发展有望带动POE新增需求POE在电线电缆外层护套应用市场有望抬升。电线电缆是POE的又一重要消费领域，随着我们国家通讯事业快速地发展，下游对电线电缆质量和数量提出更高要求，原有的电线电缆生产的基本工艺逐步淘汰。POE可用于制作控制电缆、船用电缆及千伏级以上矿用电缆的包覆材料，取代现有的氯丁橡胶、聚氯乙烯等包覆材料，其特点是电缆直接用挤出机挤出，简化了生产的基本工艺，有利于提高生产效率，降低能源消耗及生产成本。

  随着我国颁布《铁路“十三五”发展规划》，以及对新能源等投资的加快，电线电缆行业持续保持增长。2020年，在疫情的影响下，我国电线电缆制造业出售的收益为1.08万亿元，同比增长4.8%，2021年上半年实现收入0.62万亿元，同比增长40.4%。依照国家对电线电缆主要应用领域——电力（新能源、智慧电网）、轨道交通、航空航天、海洋工程等规划，未来我国电线电缆行业前景向好，行业产品升级趋势明显。预计到2026年行业需求规模有望达到1.80万亿元，POE在电线电缆的市场需求有望得到进一步提升。

  2.3.2.5鞋材、填充母粒、热熔胶、包装膜等市场需求不断增容POE发泡材料用于鞋材垫材领域。POE的柔韧性和回弹性较EVA高，用作发泡材料会有更好的效果，发泡后的产品质量更轻，压缩回弹更好，触感良好，泡孔均匀细腻，撕裂强度高等。无论是模压发泡还是造粒后的注射发泡，POE已被大量使用在沙滩鞋、拖鞋、运动鞋的中底、鼠标垫、座垫、保丽龙材料、保温材料、缓冲片材、箱包衬里等发泡产品上。POE可用于填充母粒。POE具有极低的结晶度，作为填充材料有着良好的包容性和极佳的流动性，在色母粒或填充母粒中作为载体或代替聚乙烯蜡，可改善色母或填充母粒的品质。POE生产的热熔胶性能优异。

  POE能代替EVA生产高档的热熔胶，且产品能做到无异味、低密度、高的流动涂覆性、浸润性好等，也可以与EVA并用。POE用于包装膜，其卓越的低温热封性能、热黏着强度和回弹性能，既加宽了热封层的热封窗口温度，又提高了膜本身的回弹性能和抗撕裂性能。目前，国内POE市场在以上行业的拉动下，市场容量及规模迅速增长，未来需求增速有望保持在10.0%以上。

  目前，POE大范围的应用于汽车、电缆及高新的光伏材料等领域。国内外消费水平呈现出逐年稳步增长，且在未来的消费趋势也将保持快速地增长，因此具有可观的未来市场发展的潜力。国内POE生产依然处于空窗期，巨大的市场需求将刺激国内相关企业加快对POE生产技术的研发，在未来几年国内将很快实现POE的工业化生产。

  PP、ABS、PS、AS、PE、POE、PC、PA、POM、PMMA等十余个品种，LG甬兴、镇江奇美、扬巴、中石油、中石化等各大石化厂家的百余种优势资源，供您选择~