《中国高性能合成树脂发展战略研究报告》Word文档格式.docx

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高性能聚烯怪是先进合成树脂的发展重点之一。

近年来，催化剂技术（如茂金属催化剂）、聚合工艺、聚合物加工技术等方面发展迅速，新型催化剂设计手段与调控手段（如金属-金属协同效应、配体次级配位效应、配体-底物效应、氧化-还原调控等）［2,3］、新型非均相聚合方法（如自稳定沉淀聚合）［4］,成为高性能聚烯怪高效制备的有效途径。

聚烯绘高端牌号不断丰富、品质持续提高,如高熔体强度聚丙烯、高密度聚乙烯管材专用料、透明抗冲聚丙烯、电容器薄膜专用料等产品均实现了应用突破；

光学级、膜级、电子级、增材制造用高性能合成树脂发展较快,在高端领域得到应用。

目前，我国合成树脂产量保捋稳步增长，产品自给率逐年提高且应用领域不断拓展,产业整体发展态势良好。

也要注意到,随看新增产能不断释放、市场需求发生变化,合成树脂行业结构不合理的问题凸显：

低端产品过剩,通用性聚乙烯、聚苯乙烯等产品利润附加值降低;

高端产品严重缺乏,大量依赖进口。

因此合成树脂行业亟待优化布局、加强创新,看力发展高性能产品,推动产业转型升级。

本文从高性能合成树脂的发展需求出发，系统梳理技术发展趋势、研究分析面临问题、提出产业发展建议，以期为我国合成树脂产业的长远发展提供借鉴。

二、高性能合成树脂需求分析

（-）国家战略性新兴产业发展的重大需求

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十三五"

国家战略性新兴产业发展规划》要求发展壮大新一代信息技术、新材料等战略性新兴产业高性能合成树脂作为先进制造类别的基础材料也被纳入发展规划。

突破高性能合成树脂技术瓶颈，升级现有材料体系,满足重大工程和高端制造需求，是培养发展新动能、获取未来竞争优势的重要举措,也是支撑和拓展战略性新兴产业发展的必然途径。

（2）舒适、健康、高品质生活的客观需要

随看我国居民消费能力和消费水平的提升，人们对生活品质的要求越来越高，对高性能合成树脂产品的需求持续增加。

绿色环保的合成树脂新产品可满足高品质生活的需要,如安全无毒的玩具和生活用品、高阻隔性食品包装材料等。

为满足舒适出行的要求,利用高性能合成树脂制备低挥发性有机化合物（VOC）汽车内饰材料,具有阻燃、减振、降噪等效果的新型高速列车结构件及装饰件。

可以预计,发展高性能合成树脂产品对提高人民生活质量有看重要作用。

（3）合成树脂行业转型升级的必然方向

我国合成树脂行业整体偏低端化严品供应存在结构性短缺的问题。

聚烯疑树脂是目前市场上产量最大、应用最广泛的高分子材料，但国内产品多为普通牌号,应用领域较为低端。

一些聚烯怪高端牌号（如茂金属聚乙烯、茂金属聚丙烯、高碳烯怪共聚聚乙烯等）和特种聚烯炷（如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）树脂、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）树脂、聚丁烯-1等），在我国的消费量达1.138x107t/a,自给率却低于40%。

夹层玻璃用聚乙烯醇缩丁醛（PVB）膜、电子级环氧树月辭口动力电池用聚偏氟乙烯（PVDF）隔膜等高端合成树脂则基本依赖进口⑸。

因此，在我国化工行业加快新旧动能转换、实施供给侧改革的形势下,发展高性能合成树脂是合成树脂行业调结构、转方式、推动产业转型升级的重要出路。

三、高性能合成树月旨技术发展趋势

（-）高性能聚烯怪材料

1.开发原料多元化技术

原料多元化是未来我国聚烯怪行业发展的重要特征。

目前我国聚烯怪产业已经从石脑油裂解工艺独占鳌头的时代，进入煤油竞争阶段。

伴随看诸多轻坯资源的进入，烯怪类原料将以低成本优势在聚烯怪行业赢得一席之地［6］。

以聚乙烯为例,尽管油制聚乙烯产能占比高达77%,煤化工工艺产能占比快速提高至19%,成为聚乙烯扩能的主要方向；

外购甲醇占比仅为4%,后期仍将继续下降。

相较而言,聚丙烯原料多元化进程更为迅速,尤其是煤制工艺和丙烷脱氢（PDH）工艺呈快速增长趋势。

目前煤制工艺产能占比为23%,PDH工艺产能占比为8%,而传统的油制聚丙烯工艺产能则下降至55%［7］。

利用多元化原料制备高性能聚烯怪的技术关键在于优化进料控制和保障原料品质,通过工艺优化来灵活采用多种原料进行生产。

2.提升催化剂技术

聚烯怪催化剂研究已从最初的注重提高催化剂效率转向改进产品综合性能[8],主要目标是提高催化剂对聚合物性能的控制能力。

茂金属催化剂实现了聚合链长度、分支度和立构规整性的精细调节。

相比传统的齐格勒/纳塔催化剂,采用茂金属催化剂制备的聚烯坯产品结构具有更好的规整性、可调控性、产品性能[9]。

2017年，国内自主开发的载体型茂金属聚丙烯催化剂在间歇式液相本体聚丙烯装置（8xl04t/a）首次投入使用，填补了国内技术空白。

茂金属催化剂凭借其活性高、单一活性中心、共聚能力强等优点仍将不断发展,进而更加精确控制聚合物分子构型、定制生产满足最终用途的产品。

相关技术的硏究重点在于进—步改善茂聚烯怪的形态，加宽其相对分子质量分布范围”降低昂贵的助催化剂甲基铝氧烷（MAO）用量,进一步降低茂金属催化剂成本。

此外，二亚胺耙、水杨醛亚胺镇、麟磺酸耙催化等催化体系的开发，实现了极性单体与烯怪的共聚反应,显著提高了聚合物的表面性能、黏附力、柔韧性、耐溶剂性、流变性,以及与其他聚合物、高分子材料助剂的共溶和共混性，这也是未来发展的趋势之一。

3.多种聚合工艺共存

长期以来，在聚烯怪工艺技术领域,—直是多种工艺并存,各展其长,同时新技术不断涌现。

聚丙烯聚合工艺数量超过20种，其中溶液法和浆液法逐渐被淘汰,本体法和气相法保持优势,尤其以Unipol、NovolenxInnovene等为代表的气相法工艺近10年来发展很快；

多区循环反应器技术也正在兴起。

聚烯怪弹性体（POE）聚合工艺以美国陶氏化学公司开发的Insite溶液法聚合工艺、埃克森美孚公司开发的Exxpol高压聚合技术为主。

近年来,基于Insite催化剂技术成功发展了新型链穿梭聚合技术，获得了高性能烯姪嵌段共聚物[10,11]。

4.装置趋于大型化

伴随看乙烯装置大型化发展、聚烯炷工艺及工程技术进步，聚烯坯生产装置亦趋向大型化，相关装置的单线生产规模从20世纪末的2x105t/a发展到当前的4x105-5x105t/a,生产经济性明显提高。

我国在建的聚丙烯项目总产能超过1x107t/a,单线装置产能大都超过3x105t/a;

大型聚烯坯生产设备硏发进展显著,国产首台2x105t/a聚丙烯大型挤压造粒机组打破了国外垄断;

国产规模最大的聚乙烯大型挤压造粒机组的研发与应用通过了成果鉴定，即将投入工业应用。

5.涌现高端牌号产品

聚烯怪产品技术以提高产品综合性能为目标徴力于开发新品种，提高产品附加值，扩大产品应用领域。

在聚乙烯方面,改进共聚单体开发出的耐热聚乙烯（PE-RT）已用于建筑物采暖,通过优化聚乙烯双峰聚合工艺开发出具有更好低熔垂和耐开裂性能的大口径聚乙烯管材用于油田和物流运输，开发了茂金属聚乙烯新产品以及能够用于锂电池隔膜的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）产品。

此外,包括医疗器械/医用防护用品用聚丙烯材料、抗菌聚丙烯材料、低可溶出物的丙丁共聚聚丙烯、低VOC聚丙烯材料在内的新产品新牌号也在不断涌现。

6.重视废旧塑料的回收利用在自然环境下,塑料制品应用后难以自然分解,加之聚烯怪塑料制品应用分散、使用周期短,因此构成了环境负担，回收利用成为世界关注焦点。

废弃塑料回收利用技术主要有直接再生、改性再生、化学回收等。

化学回收法通过热裂解、催化裂解和热裂解T崔化改质等方式,改变塑料大分子的键合状态,使其分解产生各种低分子化合物或低聚物；

可用于生产燃料油、燃料气和化工原料,成为最具发展前景的回收利用方法。

（二）其他高性能合成树脂材料

1.光学级合翊脂

光学级合成树脂主要用于光学纤维、发光二极管透镜、液晶显示器导光板、光伏电池、高端液晶显示器扩散膜和增亮膜、触摸屏保护膜等方向,发展潜力巨大。

在光学级聚酯薄膜方面,重点发展方向有建立关键性成型技术指标与光学特性的关系，改进现有同步双向拉伸生产制造设备，优化在线多功能精密涂布成型技术[12]o在光学级聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）方面，针对表面硬度不够、耐热性差、冲击强度不高等短板,重点提升材料的抗冲强度、耐热性、流动性与加工性能同时注重开发功能化材料如吸收紫外线PMMA、光致变色PMMA等复合材料。

2.电子级合成树脂

电子级合成树脂主要包括环氧1对脂、酚醛树脂、硅树脂等品种。

电子级环氧树脂在覆铜板基材方面用量最大，其次是半导体和集成电路封装材料，未来朝看低成本、阻燃、耐热、高模量、绿色环保、可降解、材料复合的方向发展[13];

针对覆铜板、电子封装的特定需求,结合品种选择、固化技术、配合技术等开发定制化产品。

电子级酚醛树脂主要用于覆铜板和集成电路封装领域,随看终端应用产品朝看轻薄、多功能化、高频高速化、绿色环保化方向发展,开发高性能、多样化的材料产品成为重点；

采用无机元素改性、结构改性和共混改性等手段提升酚醛树脂性能，还可开发苯并噁嗪树脂等新子类。

硅树脂具有优异的热氧化稳定性、电绝缘性能、耐潮、防水、防锈、耐寒、耐臭氧等性能，在绝缘漆浸渍H级电机及变压器线圈、半导体封装材料、电器零部件绝缘材料等方面应用广泛;

未来重点开展硅树脂结构与应用性能关系研究,开发结构可控的硅树脂以及用于芯片、电路板等特种硅树脂。

3.膜级合成树月旨

膜级PVB由PVB树脂（含量约为70%）经增塑剂塑化后挤压成型,主要用于夹层安全玻璃、航天器、精密仪器等技术领域，关键在于原料质量、生产工艺、膜制备工艺。

当前最先进的PVB膜生产技术是挤出流涎法；

也可利用多层共挤技术，在两层或多层PVB薄膜中间复合某种特定新材料来构成复合型PVB薄膜,具有高效隔热/隔音功能以满足特殊领域应用需求。

PVDF膜具有机械强度高、热稳定性好、耐化学性强、耐水性高等优点,用作水处理过滤膜、医用透析膜、高性能锂电池隔膜等。

由于疏水性强,PVDF膜进行亲水改性具有实用价值。

综合考虑改性方法与制膜工艺,简化改性步骤并降低改性成本以适应工业化应用,也将是重要研究方向。

4.其他小类

增材制造用丙烯購-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂主要以丝材形式用于熔融挤出成型技术。

增材制造个性化定制消费成为全球性趋势，开发耐候型丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯購（ASA）树脂、高耐热ABS、透明ABS、低收缩ABS等专用料是重要的研发方向。

采用合金化、复合化、化学改性等技术手段提高ABS树脂材料的机械性能和加工性能,更好适应高端应用需求。

高速铁路用聚氨酯凭借优异的耐磨性,较高的强度和弹性,良好的抗冲击性、耐疲劳性和低温柔顺性,在无酢轨道灌封填充、道磴胶、弹性垫板、防水涂料等领域应用广泛。

推广固定道床技术,开发节能与环境友好型聚氨酯生产技术,掌握高端聚醛多元醇、高品质聚酯多元醇、新型关键助剂等关键原料生产技术,满足高速铁路建设对高性能材料的需求。

在聚氯乙烯（PVC）树脂高端专用料方面,目前主要通过改变聚合方法、共聚改性等手段对PVC进行改性，提高热稳定性和加工性能［14］。

针对应用需求和塑料产品性