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近年来，国内石化企业和科研院所加大科研攻关，致力于茂金属聚丙烯催化剂的研究、生产工艺优化及目标产品开发工作。目前，我国茂金属聚丙烯生产技术已经实现了新突破，相关催化剂开发也取得多项突破性成果。
2014年，中国石油石化院与哈石化以茂金属聚丙烯催化剂为突破口，借助专项子课题新型聚丙烯催化剂的开发与工业应用，围绕茂金属透明聚丙烯产品进行联合攻关。经过3年努力，他们成功研发出茂金属聚丙烯催化剂(PMP-S01)。这种催化剂既保留了茂金属催化剂单一活性中心、高活性等优点，又具有流动性好、不黏釜、对装置适应性高等特点，具有工业应用价值。
2017年6月下旬，石化院自主开发的载体型茂金属聚丙烯催化剂(PMP-01)，在哈尔滨石化8万吨/年间歇式液相本体聚丙烯装置上首次使用，生产出高透明茂金属聚丙烯MPP6006。该产品可应用于包装、薄膜及注塑制品等，提供了性能差异化的茂金属聚丙烯。这次工业应用试验的成功，标志着我国在茂金属聚丙烯催化剂研发和茂金属聚烯烃新产品开发上取得零的突破，填补了国内空白。
2020年10月30日，石化院自主研发的茂金属聚丙烯催化剂(MPP-S02)，在山东某大型化工公司进行工业试验，获得圆满成功。他们开发出2种茂金属超高熔体质量流动速率聚丙烯，产品技术性能达到指标要求。这是石化院取得的又一项重大突破，开启了茂金属催化剂直接聚合制备熔喷纺丝聚丙烯材料的工业化之路。分析结果表明，催化剂MPP-S01和MPP-S02，具有活性中心寿命长，耐温性能好，氢调敏感性高等一系列优良特点；产品各项性能指标，包括催化剂活性、熔体质量流动速率、分子量、分子量分布、等规度等，均达到指标要求。催化剂体系具有良好的聚合工艺适应性，可以在同类装置上进行工业化生产，这为后续规模化生产茂金属聚丙烯材料，提供了可靠工艺流程和产品性能指标控制参数。
★ 一方面，茂金属催化剂的活化剂/助催化剂和茂金属催化剂的载体目前依赖进口，能够满足茂金属催化剂聚合工艺技术的原材料纯化和杂质控制指标及快速检测技术和执行标准缺位；另一方面，国内茂金属催化剂缺乏科学问题导向的、系统理论体系的挖掘研究，催化剂结构设计与催化聚合理论计算能力严重不足。
茂金属催化剂的活化剂/助催化剂和茂金属催化剂的载体目前依赖进口。MAO是茂金属烯烃聚合催化剂中的高效助催化剂，而TMA是合成茂催化剂体系中助催化剂MAO、改性甲基铝氧烷(MMAO)的起始原料，MAO及TMA国内不能生产，全部依靠进口，价格高，从而导致茂金属聚烯烃及制品价格相对高，终端难以接受，而且茂金属聚烯烃带来的一些新性能未必是消费者迫切需求。
2017年6月下旬，石化院自主开发的载体型茂金属聚丙烯催化剂(PMP-S01)，在哈尔滨石化8万吨/年间歇式液相本体聚丙烯装置上首次使用，生产出高透明茂金属聚丙烯MPP6006。该产品可应用于包装、薄膜及注塑制品等，提供了性能差异化的聚居聚丙烯。
经过近7年的攻关，燕山石化于2018年3月16日成功生产出茂金属聚丙烯产品。这是我国工业化连续生产装置上首次实现茂金属聚丙烯的成功开发，标志着燕山石化成为国内首家茂金属聚丙烯连续生产企业。mPP牌号有MPP1300和MPP1400等，可排产茂金属聚丙烯透明料MU4016和纤维料；MU4016是一种超高透明无规共聚聚丙烯，产品光泽度高、透明性优、低析出、感官性能好。适合于注塑成型、吹塑成型，在化妆品领域，使用了茂金属催化技术的超透PP可以达到玻璃般透明度。时下流行的安瓶精华液包装大多采用的就是注塑工艺， 而MU4016的注塑加工温度可低至190℃，更有利于节能减排。
2020年12月16日，扬子石化研究院科研团队在聚丙烯中试装置上实现了茂金属聚丙烯生产工艺的新突破，也实现了茂金属聚丙烯生产的连续稳定运行。
独山子石化也在致力尝试生产茂金属聚丙烯产品。
兰州石化生产出茂金属聚丙烯纤维料产品。
中国应用的茂金属聚丙烯大量依赖进口。中国进口的茂金属聚丙烯最主要用于熔喷料(口罩原材料)，此外还用于医疗领域的高端卫生产品，如口罩、手术床单、手术服、高端孕婴用品、输液袋、高端纸尿裤、高端卫生巾等。以LyondellBasell公司的PurellHM671T牌号为原料制备的多种医用耗材获得了欧洲、美国双医典的认证，可用于医用量产。极少量茂金属聚丙烯被用于高端产品包装，如高端日用品、化妆品的包装、用于电子产品加工过程中电路板包装、婴儿奶瓶等，代表企业如日本花王、资生堂等，一些欧美的护肤品品牌也会使用，如雅诗兰黛、兰蔻等。
Achieve树脂是茂金属基均聚物树脂，用于有极高要求的纺粘/熔喷非织造布，以及对透明度、减压、部分翘曲及高纯度有要求的注塑成型用途。
Achieve™ 6935G1树脂是一种用于熔喷非织造布的高熔体流动速率的均聚物树脂。
Achieve™ 6936G2树脂是一种基于茂金属催化技术生产的超高熔体流动速率的均聚物树脂，设计应用用于熔喷无纺布，阻隔性能优良，超高的熔体流动率（通常MFR为1550克/10分钟），窄分子量分布，无过氧化物。
Achieve™ 3854树脂是一种采用Exxpol™ 技术生产的优质均聚物树脂，窄分子量分布，较高的拉伸强度，可提供减薄的可能性；用于高强度纺粘和低丹尼纤维。
Achieve™ 1605树脂是一种基于 Exxpol™ 茂金属技术的均聚物树脂，用于医疗、电子和要求清洁无污染的其他应用场合。与传统均聚物相比，它的挥发物和析出物含量更低，透明性更好。
Wistamaxx™ （威达美™ ）为半结晶丙烯-乙烯共聚物，其结构主要由全同立构丙烯的重复单体与无规分布的乙烯组成。.
应用：
（1）非织造布
威达美™ 丙烯基弹性体可以提供更高柔软度、弹性、韧性和悬垂性等，可以帮助行业重新设计传统非织造布的制造工艺，产品包括个人卫生产品、弹性卫生薄膜、医学应用以及消费品和工业产品。
（2）薄膜
威达美™ 高性能聚合物可实现更低的加工温度，与其它聚合物相容，可用于定制、均衡和增强薄膜性能，例如热封性能、粘合性、表面粘附性能、弹性和韧性，以满足应用领域的需求。
（3）卫材用热熔胶
低黏度威达美™ 高性能聚合物满足了卫材领域对低气味、浅颜色胶粘剂的需求，满足开发和固化时间要求，提供更大的粘合面积。威达美 8380 和 8780 在配方中的含量可高达 45-65% ，从而提供优异的热稳定性。
（4）组装用热熔胶
低黏度威达美™ 高性能聚合物非常适用于组装用热熔胶，例如木材封边、复合和汽车等需要增强型胶粘剂的领域。相比无定型聚 α 烯烃和乙烯-醋酸乙烯 (EVA) 为基底的配方，威达美聚合物具有更出色的粘合性能和耐热性，气味低且颜色浅，可以打造出热稳定性能优异的配方。该聚合物在配方中的含量可高达 70% 到 90%。
（5） 包装用热熔胶
低黏度威达美™ 高性能聚合物非常适用于包装用热熔胶，如包装盒和纸箱封口。威达美 8880 在配方的含量可以高达 90% ，相比使用乙烯-醋酸乙烯 (EVA) 或茂金属聚乙烯的配方，聚合物含量提高一倍。
（6）混料
威达美™ 丙烯基弹性体，以无吸湿性散粒形式提供，可以提高聚烯烃共混物和多层结构的性能，简化加工过程。威达美丙烯基弹性体与各种聚合物相容，适用于替代聚异丁烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和聚氯乙烯等聚合物。
典型牌号如下：
metocene™树脂，窄分子量分布，力学性能较好，可用于生产具有突出的亮度特性的纱线，例如在意大利合成纤维制造商aquafil的商标dryarn™下生产的新型茂金属聚丙烯( PP)纤维。由于密度为0.9 g / cm3，dryarn™是一种极轻的纱线，与市场上的其他纤维相比，可节省20%的重量。被意大利运动服装制造商SLAM选择，用于帆船队比赛用服装。另，可用于包装和医疗器械等。
典型牌号如下：
WELNEX™ 是软性反应聚合PP弹性体，采用多段气相聚合法技术，主要特点有：优越的透明性；产品的柔软度和耐热特性做到优越的平行；大幅度减少产品的粘性/析出物；非常纯净 ，含有的催化剂残留物微不足道。WELNEX™可用于制作柔韧的成型品。
对比LLDPE、EVA、传统型R-TPO，WELNEX™具有出色的透明性。
WELNEX™的粘结性较低。
WELNEX™可用于薄膜、挤出和注塑。
典型牌号如下：
WINTEC™ 是茂金属无规共聚聚丙烯，主要特点: 宽阔的产品范围；极少的抽出物和气味；优越的热封性能；相对于使用传统齐格勒-纳塔催化剂制造的无规共聚聚丙烯，透明度大大提升；熔体强度经过优化，延展性高。
典型牌号如下：
牌号WMG03、WMH02拥有优越的洁净性，挥发成分和微粒子成分极少，对模具污染少，可提高生产效率。可用来制作洁净包装容器，如半导体周转容器、物理化学用品容器、化妆品容器和食品容器等，用于电子领域、卫生领域和食品领域。
牌号WFW4M可生产表面保护膜，可以减少从高分子量产生的晶点，比相同熔点的传统型无规共聚聚丙烯刚性高。
牌号WMG03UX、WMX02UX拥有优越的透明性、耐冲击性、耐折叠性和低气味，可用在卫生品容器和食品容器上。
牌号WMG3B具有高透明性和出色性，低溶剂抽出性和耐热性，可用于吹瓶。
牌号WFX4TA、WXK1233的低温热封性能好，可减少包装过程中消耗的能量，热封时间短，生产速度得以提升。比相同熔点的传统型无规共聚聚丙烯刚性高。
牌号WMX03拥有适中的耐折叠特性，可用于卫生品容器、食品容器和瓶盖。反复折叠的耐久性优越、折叠后的耐白化性好，低温冲击性优越，气味低。
Lumicene™茂金属聚丙烯还可用来做挤塑或吹膜，具有较高的热封强度：
Lumicene™无规共聚茂金属聚丙烯（如MR10MXO、MR30MC2、MR60MC2）具有优异的透明性、光泽度，以及低的油可溶出物。
典型牌号：
Finaplas 1251和1471为高熔体强度片材和薄膜品级，1471可用于收缩标签膜、改性剂及粘度增强剂，1571为流延和取向薄膜而设计，1751为注塑品级。新品树脂能拓展收缩膜的范围，改进容器的成型性。进一步开发的领域是消毒医疗用途的高熔点产品，替代软质PVC作弹性和塑性用途的低熔点产品。挤出泡沫品级具有好的消音性和回弹性。
道达尔(Total)石化旗下的阿托菲纳石化公司采用其Atofina技术和茂金属/SSC催化剂技术在世界上首次工业化生产SPP（茂金属间规PP）。与常规PP或茂金属等规PP相比，SPP的分子结构使其透明度更高，SPP也比等规PP柔软得多，它可与高乙烯含量的无规PP共聚体和其他茂金属塑料相竞争。
SPP(间规聚丙烯)的工业化生产又使传统的CPP薄膜的热封材料丙烯／乙烯／丁烯三共共聚物和乙烯／丙烯无规共聚物受到冲击，经过试验表明SPP的透明性明显优于IPP，杨氏模量和热封温度与IPP无规共聚物相当，热封性能比丙烯／乙烯／丁烯三元共聚物优异。
典型牌号如下：
XM系列是由茂金属催化剂聚合的丙烯和1-丁烯无规共聚物。它具有独特的低熔点和粘性之间的性能平衡。其与PP的相容性良好，特别适合用在对透明和低温热密封性能要求高的薄膜上。在电线电缆应用中，其相容性功能可作为聚丙烯的增塑剂，而不牺牲耐划痕和耐磨性。使用低熔点的XM，可降低BOPP的热封强度，通过调节XM的添加量得到所需的热封强度：
典型牌号如下：
PN系列结合弹性体的柔软性和聚丙烯的耐热性，是一种具有可控形貌的丙烯基材料。尽管它具有柔软性，其结晶片段仍具有很高的耐热性。此外，这些结晶片段被精细地分散在无定形基质中，从而确保了优异的透明度。其与PP互溶，具有提高PP的抗冲击性能的能力，这些特性在要求透明性和抗冲击性的应用中具有很大的优势。
Lucene茂金属均聚聚丙烯具有窄分子量分布、高韧性，优良的可纺性、低挥发性有机化合物等特点，适用于无纺布、薄壁注塑、食品药品包装、汽车内饰等。
典型牌号如下：
Licocene系列产品是通过茂金属催化聚合得到的低分子量聚烯烃，包括聚乙烯蜡和聚丙烯蜡及其改性型号（接枝马来酸酐或硅烷）。
低熔点的非结晶Licocene PP蜡非常适合作为唯一载体用于颜料和添加剂母粒,同时Licocene PP蜡也是适用于高品质聚合物配方的先进分散剂：
• 作为颜料和添加剂色母粒的唯一载体，非结晶类Licocene PP蜡可以使高浓母粒具有优良着色性以及低滤压值，并且不会对物理和机械性能产生负面影响。
• 作为适用于高品质聚合物配方的分散剂，结晶类Licocene PP蜡能提供各种粘度选择，同时具有优异的润湿性和分散能力。它们能够减少结块，污点，斑点和表面不均匀性。因此，使着色剂，添加剂和填料在主聚合物内具有更好的分散性。
极性改性的Licocene 产品是理想的偶联剂和增容剂，适用于木材，玻璃纤维等天然纤维以及矿物增强的聚烯烃。它们能够保证木材和天然纤维增强聚烯烃制品的低吸水率，并确保木塑复合材料具有最高的尺寸稳定性和弹性模量。
典型牌号如下：
2017年6月，中石油石油化工研究院使用自主开发的载体型茂金属聚丙烯催化剂PMP-01，在中石油哈尔滨石化公司间歇液相本体聚合装置上首次使用，成功生产出高透明茂金属聚丙烯MPP6006。
目前在国内，有少数企业有过茂金属聚乙烯产品的生产，尚无茂金属聚丙烯成功工业生产应用的报道。
中石油石油化工研究院聚烯烃研究室在茂金属化合物合成、载体制备技术、催化剂开发等方面多管齐下，在实验室小试阶段反复改进，解决了诸多技术难题，成功研发出茂金属聚丙烯催化剂PMP-01。
与传统的聚丙烯相比，MPP6006在不添加增透剂的情况下，即表现出高透明性。
MPP6006在室温下的抗冲击性能也较普通均聚聚丙烯有了大幅改进，简支梁缺口冲击强度（23℃）大于60kJ/m2。
（左为普通均聚聚丙烯，右为MPP6006）
茂金属等规聚丙烯最突出的性质是其窄分子量分布，典型的mPP的Mw/Mn为2~3，这是催化剂活性中心均一的结果。与Z-N催化剂生产的等规聚丙烯相比，mPP的熔点较低，这主要是因为茂金属催化剂催化丙烯聚合时偶尔发生2,1插入缺陷，2,1插入缺陷使得聚合物结晶变得不完整，降低了其熔点。
在mPP中，共聚单体的插入比Z-N催化剂制备的PP更为均一，因此有可能与更多的乙烯或其它烯烃共聚而不生成可溶性的短链嵌段共聚物。共聚单体含量可以很高，极大的提高了树脂的抗冲击能力。
与Z-N催化剂生产的等规聚丙烯相比，mPP的熔点较低。茂金属聚丙烯目前的应用主要集中在纺丝和无纺布、注塑以及各种膜等几个领域。
茂金属聚丙烯纤维的主要优势有：纤维更细，韧性好，不易断裂，均匀性好，适于高速纺丝。茂金属聚丙烯无纺布可以用于各种医疗卫生以及个人护理用途。茂金属聚丙烯注塑制品的优势：感官性能良好，硬度好，光学性能优异，冲击性能好，低温性能好。茂金属催化剂非常适于生产高流动性的树脂。由于mPP树脂的分子量分布很窄，因此可以减少注塑产生的翘曲变形。茂金属聚丙烯膜的主要优势是透明度、光泽度和硬度高，用于食品包装效果非常好。
茂金属共聚聚丙烯产品，透明度极高，广泛用于食品容器、杯子等，耐温性优于PET和PS。茂金属共聚聚丙烯产品还可以用来制备高透明流延膜和多层共挤膜，产品具有极佳的低温热封性能，无气味，耐热性优异，透明度和光泽度好。茂金属共聚聚丙烯产品中的聚丙烯弹性体，兼具热固性橡胶和热塑性塑料的某些特点，是一类常温下显示橡胶弹性、高温下又能塑化成型的高分子材料。
C2v对称茂金属化合物可催化丙烯聚合得到无规聚丙烯。桥联C2v对称催化剂与非桥联C2v对称催化剂相比，能有效增大链末端-H消除的活化能，提高聚合物的分子量。例如，Me2Si(9-Flu)2ZrCl2/MAO体系可制备出分子量高达10-40万的完全无定型高分子量聚丙烯，此聚合物具有弹性体性质。催化剂iPr(9-Flu)2 ZrCl2在硼化合物的助催下，同样得到了高分子量的无规聚丙烯(Mw=60万)。
立构嵌段聚丙烯是是茂金属催化剂催化丙烯聚合中一个非常有意义的研究领域, 是传统Z-N催化剂所不能制备的。立构嵌段聚合物是第一例只含一种单体（丙烯）的热塑性弹性体，它的结构特点是等规链段（或结晶链段）和无规链段（或无定型链段）的嵌段共聚物。立构嵌段聚丙烯使聚丙烯的应用领域更加细化，通过改变聚合工艺条件，可以改变催化剂活性中心的构型, 得到不同性能的聚丙烯产品。
与传统ZN催化剂制备的iPP相比，茂金属间规聚丙烯的结晶度较低，这使得其具有较低的熔点、密度、硬度、拉伸强度和弯曲模量，但也使其具有较高的透明度、冲击强度、韧性，同时还具有更好的抗紫外线能力。
用sPP加工成型的制品， 经辐射杀菌消毒不降解，而iPP受高能辐射则产生降解，生成低分子产物。sPP在反应挤出加工时，也不发生降解。
sPP在接枝时，允许有控制地接上其他单体，接枝粘合性较佳。经过多年的努力, sPP的应用研究取得了很大成绩，潜在应用领域不断扩大，主要包括：
(1) 注塑制品，特别是必须用辐射灭菌的制品，如容器、硬瓶、医用注射器等。sPP制品耐辐射性好，经灭菌后不降解，性能也不会发生显著变化，可望代替PVC 应用于药液容器、输液管、导液管和医疗器械外壳等。另外，用sPP 制作的手术线，柔软性好；
(2) 薄膜，特别是那些需要高透明度、韧性和低温密封温度的薄膜，如用于零食的包装。以sPP 为密封层制成的多层压膜材料，不但热封性和热粘性好、透明度高，而且相互间摩擦系数低，更适合于自动化机械包装；
(3) 纤维、无纺布等。无纺布主要用于制作一次性用品，如一次性尿布、卫生用品及病服等。与iPP相比，sPP 回弹性好，伸长100 %后，24h 内至少恢复50 %以上，用sPP 制作的无纺布手感更好，无宽松下垂现象；
(4) 热熔胶和功能接枝型胶粘剂；
(5) 用于低温冷藏的清洁容器；
(6) 制备色母粒，或其它添加剂母粒；
(7) 弹性体；
(8) 挤压产品，特别是必须用辐射灭菌的产品，如柔性袋和管材；
(9) 树脂的改性剂和/或增透剂；
(10) 聚丙烯膜的改性剂；
(11) 透明片材。
聚丙烯蜡具有熔点高（高于聚乙烯蜡），良好的润滑性，良好的分散性，可以提高塑料制品的光泽，熔融粘度较小等特点。可用某些桥联茂金属催化剂在低聚合温度下制备低分子量、窄分子量分布的等规聚丙烯蜡。聚丙烯蜡和马来酸酐直接反应生成的树脂可用于提高TPO的印染能力。聚丙烯蜡和苯乙烯-丙烯酸树脂、炭黑（或着色剂）及其它成分可制备复印件的墨粉。聚丙烯蜡可作为着色剂的分散辅助物用于高分子量聚丙烯。聚丙烯蜡广泛用于化纤粒料，油墨耐磨剂；聚烯烃树脂性剂等。
素材来源 | 公开消息
本期编辑 | 张娜
技术顾问 | 于捷博士
文章审核 | 张娜
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