POE国产化进程有望加快

1、POE介绍

根据中研普华研究院撰写的《2023-2028年中国聚烯烃弹性体(POE)行业深度分析与发展前景预测报告》显示：

聚烯烃类弹性体是由乙烯与丙烯或其他α-烯烃(如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)共聚而成的一类聚烯烃材料。与聚烯烃塑料相比，其分子链内共聚单体的含量更高，密度更低。聚烯烃弹性体主要有乙丙共聚物和乙烯/α-烯烃共聚物两大类，其中乙丙共聚物弹性体包括二元乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)两种，乙烯/α-烯烃共聚物弹性体则主要有乙烯/α-烯烃无规共聚物(POE)和乙烯/α-烯烃嵌段共聚物(OBC)两种。

聚烯烃弹性体(简称POE)，是指乙烯与高碳α-烯烃(1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)的无规共聚物弹性体。通常所说的POE主要是指辛烯质量分数大于20%的乙烯-辛烯共聚弹性体。聚烯烃原料丰富，具有相对密度小、耐化学药品性、易加工成型等特点，目前，POE已被广泛应用于汽车零部件、电线电缆、机械工具、家居用品、玩具、娱乐和运动用品、鞋底、密封件、热熔胶、光伏封装材料等领域。

图表：POE的主要应用领域

资料来源：中研普华产业研究院整理

汽车零部件：POE可用于制造汽车保险杠、仪表板、门板、座椅等零部件，具有优异的抗冲击性、耐热性和耐候性，能够提高汽车的安全性和舒适性。

电线电缆：POE可用于电线电缆的绝缘和护套材料，具有优异的电气性能、耐高温性能和机械性能，能够保证电线电缆的安全稳定运行。

家居用品：POE可用于制造各种家居用品，如家具、地板、墙纸等，具有优异的耐磨性、抗划痕性和环保性能，能够提高家居用品的使用寿命和美观度。

鞋材：POE可用于制造鞋底材料，具有优异的弹性、耐磨性和舒适性，能够提高鞋子的使用寿命和穿着舒适度。

包装材料：POE可用于制造各种包装材料，如食品包装、医药包装等，具有优异的透明度、韧性和密封性能，能够保证包装物品的安全卫生和易于使用。

除此之外，POE在光伏行业、防水卷材、管道防腐、增韧改性剂等方面也有广泛的应用。随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，POE的应用领域还将继续扩大。

2、POE市场供应

全球POE产能全部被海外厂商垄断，中国尚未实现工业化应用。陶氏Dow是POE领域的领导者，其产能占比最高;牌号多达20多个品种;熔指范围分布广，1—30g/10min;研发能力强，产品质量优异。Exxon是全球最早实现POE工业化生产的企业，目前产能达到17万吨，除此之外，三井、LG、SK等企业也开发了自己的催化剂体系，在POE市场中占有一席之地，POE行业集中高。

图表：POE产能分布(按企业)

数据来源：中研普华产业研究院

国内在售的有美国陶氏化学(Dow)和埃克森美孚(Exxon)，日本三井化学(MITSUI)、韩国LG化学和SK集团，沙特阿拉伯沙比克公司的产品，包括17种牌号。其中美国陶氏化学的8150、8200、8003、7464四种牌号，埃克森美孚的9061、9071、9371三种牌号，日本三井化学的610、740、840三种牌号，韩国LG化学的LC-170、LC-175、LC-565三种牌号，SK集团的875、971两种牌号，以及沙特阿拉伯沙比克1070、5070两种牌号。

3、POE生产难点

1.工艺

溶液聚合是POE合成工艺的主流，溶液聚合也分为以Z-N为催化剂的传统溶液聚合和以茂金属为催化剂高温溶液聚合。

Z-N催化体系下，聚合温度在40-70℃之间，低温下为避免聚合物粘度过高，聚合物浓度偏低;而茂金属催化剂不仅能制备含结晶段的弹性体，改造后还具有耐高温属性，可以通过提高反应温度(120℃以上)来降低反应体系粘度，确保器内良好传热和传质，因此高温溶液聚合是制备POE的主流工艺，但我国缺乏茂金属催化剂，所以对聚合工艺更是缺少深入研究。

2.催化剂专利

烯烃配位聚合催化剂的发展决定了聚乙烯品种的演变，经历近几十年的技术升级，POE催化剂经历了多代技术迭代：从最初的用于制备HDPE的Ziegler-Natta催化剂到活性更高、聚合物结构更可控的单活性中心茂金属催化剂，再到共聚能力更强、耐高温性能更好的限制几何构型(CGC)催化剂，到不含环戊二烯类配体、结构更丰富的非茂催化剂。

当前商业化应用的催化剂主要是用桥联茂金属催化剂(包括桥联二茂催化剂和CGC催化剂)。这两类催化剂由于具有特殊的配体结构和桥联基团，其茂-金属-茂或茂-金属-N形成的咬角小，中心金属周围空间更开放，活性更高，有利于α-烯烃配位和插入，从而实现POE所需的较高的α-烯烃含量。我国茂金属催化剂体系起步较晚，当前可用于POE生产的催化剂几乎都被专利保护。中国石化北京化工研究院也为烯烃的高温溶液聚合进行了高温催化剂的研制，开发了一种桥连双茂茂金属催化剂，经过浙江大学的实验验证，该催化剂在高温下仍有良好的催化乙烯/高碳α-烯烃共聚的活性和共聚能力，性能与CGC相当。

茂金属催化剂机理：乙烯与α-烯烃结构相似，配位聚合机理也类似，但由于取代基的存在，α-烯烃的聚合比乙烯更复杂：(1)α-烯烃，特别是高级α-烯烃，取代基会导致单体位阻增加，与催化剂活性中心配位和插入时需要更大的空间，而且聚合活性通常较乙烯低。随着α-烯烃链长的增加，聚合活性下降。丙烯聚合活性是乙烯的1.0%～20.0%，1-丁烯聚合活性是丙烯的10.0%～33.3%。乙烯与α-烯烃共聚时，α-烯烃的竞聚率随着碳链增长而变小，到一定长度后基本不变(2)由于α-烯烃的不对称性，因此，存在区域选择性(如1,2-插入和2,1-插入)和立构选择性(如等规、间规、无规)的问题。α-烯烃插入方式不同，导致最终聚合物的性能不同。

4、国内进展

当前国内已有多家企业攻关POE技术，其中万华化学进展最快，已完成中试，预计2024年20万吨POE装置投产，除此之外，茂名石化、斯尔邦、卫星石化、惠生工程都提出规划POE或已处于中试阶段，POE的国产化进程有望加快。

欲了解更多行业的市场数据及未来行业投资前景，请点击查看中研普华产业院研究报告《2023-2028年中国聚烯烃弹性体(POE)行业深度分析与发展前景预测报告》。