茂金属的应用

薄膜是茂金属聚乙烯最主要的应用领域，用茂金属聚乙烯生产的薄膜具有的优点：

1）韧性优， 拉伸强度、抗冲击性能以及耐穿刺性良好；

2）光学性能好， 制品透光率高；

3） 气味低；

4） 再利用和回收率高；

5 ） 初始热封温度低， 热黏结强度高， 造用于高速包装线。

透气膜

茂金属聚乙烯透气膜是以碳酸钙、二氧化硅、點土、二氧化钛等作无机填料填充，通过压延細、吹塑制成薄膜，然后经单向或双向拉伸成可透气薄膜，广泛用于婴儿纸尿布、妇女卫生巾、果蔬保鲜、防护服、建筑用透湿防水材料等。

热收缩膜

与传统热收缩膜相比， 茂金属聚乙烯热收缩膜的厚度可降低50％ 以上，最低可降至45%左右，可降低原料消耗量，而且薄膜具有良好的热收缩性能和力学性能，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。

重包装膜

目前， 国外各大公司都在积极研究茂金属聚乙烯重包装膜， 通过使用新型重包装膜，可以在保持薄膜性能不变的同时降低薄膜厚度， 这既可以降低成本，又可以减少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。

旋转成型用茂金属聚乙烯

与普通聚乙烯相比， 茂金属聚乙烯的力学性能优异， 在旋转成型上所体现出的就是具有优良的抗冲击性能、耐低温脆裂性以及韧性。由于茂金属聚乙烯的机械强度高，因此，可以减薄箱体的壁厚，从而使箱体的质量减轻。目前，国内只有齐鲁石化公司进行过该类茂金属聚乙烯的工业生产外，主要依赖进口。国内外用于旋转成型的茂金属聚乙烯见表4 。

瓶盖专用茂金属聚乙烯

国内瓶盖的年产量在10-50亿只， 而瓶盖所用原料基本由外资企业、合资企业垄断。瓶盖专用树脂应具有良好的冲击强度、刚韧平衡性、高光泽度、低气味、低收缩率以及良好的爽滑性和加工性能；而茂金属聚乙烯因其特殊的分子结构和相对普通聚乙烯优异的力学性能， 非常适合瓶盖的生产。目前， 世界上瓶盖专用茂金属聚乙烯的生产以Total公司为主， 牌号及性能见表5 。

电线电缆用茂金属聚乙烯

茂金属聚乙烯在电线电缆领域中的优势在于：

1） 窄相对分子质量分布和短支链分布，因此具有优异的物理性能（如高弹性、高强度、高断裂伸长率）和良好的低温性能；

2） 具有优异的耐热老化和抗紫外光性能；

3） 相对分子质量分布窄使茂金属聚乙烯在注射和挤出加工过程中不易变形。目前，茂金属聚乙烯在电力电缆、通信电缆以及其他电缆产品上正获得广泛应用。国外开发的电线电缆用茂金属聚乙嫌见表6。

涂覆级茂金属聚乙烯

与传统聚乙烯相比，涂覆级茂金属聚乙烯具有滅分子质量分布窄、稳、碰好、隨力好、抗冲击、不易老化等优势。具体生产公司及牌号见表7。

管材用茂金属聚乙烯

管材专用聚乙烯树脂是国内外树脂生产企业进行新产品研发的重点。近几年， 国内外几家大型聚烯烃生产公司和齐鲁石化公司都推出了用茂金属催化剂生产的PE-RT管材树脂， 其除了具有优异的长期耐高温蠕变性能外，与无规共聚聚丙稀管相比，PE-RT管具有优良的耐低温性能，高柔性，耐热、耐磨，对输送介质无污染，制造安装费用低，使用寿命长等特点。

与聚丁‘席相比， 茂金属聚乙稀具有良好的耐环境应力开裂性和价格优势；与招塑管相比， 其具有可擦融燥接的优点， 广泛用于建筑冷热水及供暖行业。除此之外，开始探讨茂金属聚乙烯在工业管道［如发电厂大直径冷热水管、太阳能收集管、生物能源（ 如沼气等）和地热能源的输送管道， 热交换管和大口径热水管以及多层结构的岸上或近海石油运输管道等的应用。管材用茂金属聚乙烯的生产公司及牌号见表8。

茂金属催化剂以其单点“活化” 为特征开辟了精密控制聚合物结构、相对分子质量及其分布、支化含量与分布的新时代。采用茂金属催化剂开发的各类茂金属聚乙稀专用树脂成为近年来的开发热点， 需求快速增长。

美国ExxonMobil公司

ExxonMobil公司采用茂金難化剂技木与Unipol气相法工艺相结合最早开发了茂金属聚乙烯， 其主要产品有：第一代商品名为Exceed的茂金属聚乙烯。该公司将其开发的Exxpol茂金属催化剂技术与“超冷凝气相工艺” 结合，在气相聚合工业装置上以1－己烯为共聚单体生产茂金属线型低密度聚乙烯（mLLDPE） 。用其制备的薄膜具有优异的韧性、强度、光学特性、热封性能，薄膜厚度更薄、包装完整性更好；但由于 mLLDPE 的相对分子质量分布较窄且缺少长支链，故加工性能不好，成型较难，在加工过程中需添加较多助剂。第二代商品名为Enable的茂金属聚乙烯引入了长支链，产品加工性能好、成型容易。所制薄膜具有优异的性能，并可简化配方，使加工过程更节能，薄膜产量提升且柔韧性更好。

瑞士Ineos公司

Ineos公司以先进的ImioveneＧ 聚乙烯气相法工艺与茂金属催化剂技术相结合， 制备了Eltex系列茂金属聚乙烯，其熔体流动速率（MFR）1.2-20 ｇ/10 min， 密度为0.913-0.936 ｇ/m³， 主要用于吹塑薄膜、重包装膜、热收缩膜、注塑成型、管材和电线电缆等。Eltex系列茂金属聚乙烯具有长支链结构，虽然相对分子质量分布较窄， 但增加了低相对分子质量部分， 产品性能更好。

荷兰LyondellBasell公司

LyondellBasell公司的商品名为Luflexen 的茂金属聚乙烯主要用于薄膜和塑料改性。其子公司美国Equistar化学公司在环管淤浆法装置上生产的Starflex系列茂金属聚乙烯以1- 己烯为共聚单体， 可用于食品包装膜、医药包装膜、重包装袋、非食品包装膜、收缩缠绕膜和农膜。所制薄膜透明度高、抗冲击性能和抗撕裂性能均衡， 挤出性能和膜泡稳定性优异， 且薄膜非常均匀。

日本三井化学株式会社

三井化学株式会社采用双气相反应器以1-己烯为共聚单体生产的商品名为Evolue茂金属聚乙烯具有良好加工性能， 所制薄膜热封温度低、强度高、抗黏结性好且成型性好，主要用于吹塑薄膜和流延膜。

Evolue H是采用淤浆多段聚合工艺生产的、以1-辛烯为共聚单体的中、高密度聚乙烯，具有高刚性、高抗冲击性能、耐化学药品腐蚀性好等特点，用于制造薄膜和器时，可使薄膜和容器减轻、减薄，加工速度提高。

法国Total公司

Total公司旗下比利时阿托菲纳公司早在20世纪90年代就开始了茂金属催化剂技术和茂金属聚 乙稀的研发，总产能已达385.9kt／a。该公司采用其专有的茂金属催化剂技术在游浆环管反应器中生产茂金属聚乙烯。2004 年，Total公司在中国主要生产薄膜和管材用茂金属中密度聚乙稀和茂金属高密度聚乙烯，其产品洁净度好、光泽度高，同时具有良好的气体阻隔性、耐化学药品腐蚀性、加工性能和力学性能等。该公司拥有多个瓶盖专用茂金属聚乙烯牌号， 其他应用还包括旋转和吹塑成型、人造草坪及密封件等。

韩国大林公司

大林公司进入中国市场较晚，在中国市场增长速度虽不及ExxonMobil公司和美国Dow化学公司，但增长平稳。大林公司的茂金属聚乙稀为1-己烯与乙烯共聚物，其茂金属聚乙烯分为ＸＰ ，ＥＰ，ＶＬ系列，主要用于薄膜、耐热聚乙烯（ＰＥ-ＲＴ） 管材及滚塑成型等领域。ＶＬ系列中的密度为0.9ｇ／cm³，ＭＦＲ分别为1.0，3.0，5.0ｇ／1 0min 的茂金属极低密度聚乙烯， 可用于制作密封膜、保膜、发泡制品和片材等

美国Chevron Phillips公司

Chevron Phillips公司采用茂金属催化剂和环管淤浆法相结合的工艺， 在2 0 世纪9 0 年代后期推出茂金属聚乙烯。该公司商品名为mPact的茂金属聚乙烯具有较窄的相对分子质量分（2.2~2.5） 和长支链结构， 产品易加工，制品强高，光学性能良好，主要用于薄膜、吹塑制品等。

美国Dow化学公司

Dow化学公司采用限制几何构型茂金属催化剂技术与Insite 溶液法聚合工艺相结合、产品主要包括Afinity塑性体、Engage 弹性体、Elite和Elite  AT 系列。Elite系列产品的特点为短支链规整且主链上植入均匀分布的长支链， 具有优异的力学和加工性能， 可用于重包装袋、食品包装膜、农膜、冷冻食物包装膜等领域。Elite AT系列产品目前虽然只有5 个牌号，却代表了Dow化学公司最先进的茂金属聚乙烯技术，该技术以控制茂金属聚乙烯的相对分子质量分布， 短、长支链在主链上的分布， 以满足不同用途的需要。

奥地利北欧化工公司

北欧化工公司单活性中心茂金属催化剂适合于环管游莱法和气相工艺且茂金属聚乙烯的收率较高， 即使生产低密度聚乙烯时也不会发生反应器堵塞的现象。该公司的Borecene系列茂金属聚乙烯具有相对分子质量分布窄、共聚单体分布均一的特点， 可用于收缩膜、土工膜、厚壁制品和发泡制品等， 所制薄膜具有优良的光学性能、密封性、韧性和耐穿刺性能

目前， 国内仅有中国石油化工股份有限公司（ 简称中国石化） 齐鲁分公司（ 简称齐鲁石化公司） 与中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司（ 简称大庆石化分公司） 进行过茂金属聚乙烯的工业化生产。

中国石化北京化工研究院一直致力于气相法茂金属聚乙烯的研究，1985年率先在国内开展茂金属催化剂及茂金属聚烯烃的研究，开发出具有自主知识产权的茂金属加合催化剂技术。2002 年5月， 在齐鲁石化公司线型低密度聚乙稀装置上进行了薄膜级mLLDPE 的工业化生产并获得成功；2011年3月，在HDPE装置上实现PE-RT 管材专用QHM22F 的规模化工业生产；2012年，实现批量连续稳定的工业生产， 并于7月通过了国家化学建筑材料检测中心的PE-RT Ⅱ 型等级认证。目前，齐鲁石化公司的茂金属聚乙烯有4 个牌号， 主要用于薄膜、管材、旋转成型等。

2007年， 大庆石化分公司引进美国Univation Technoloqies公司的气相法茂金属聚乙稀技术，在60kt／a的线型低密度聚乙烯装置上生产mLLDPE。该公司是国内首家引进国外茂金属催化剂技术的企业， mLLDPE 的产量为20dt/a， 引进牌号有5 个，只有HPR18H10AX 和HPR18H27DX在装置上进行了工业化试生产， 主要用于生产高档薄膜。

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