王春雷

（中國石化化工銷售有限公司燕山經(jīng)營部 北京 102500）

前 言

聚丙烯（PP）因具有良好的耐熱性、耐腐蝕性、電絕緣性和密度低等特點，加之原料價格低廉，來源豐富，使其成為近年來世界通用樹脂產(chǎn)品中增長最快的品種。聚丙烯有均聚聚丙烯和共聚聚丙烯兩大類。三元無規(guī)共聚聚丙烯（以下簡稱三元聚丙烯或三元PP）是由丙烯、乙烯、丁烯-1三種組分在催化劑作用下，在聚合反應(yīng)器中共聚合形成的多相共聚物。由于乙烯、丁烯-1在聚丙烯分子鏈上的引入，破壞了分子鏈的規(guī)整性，從而影響了樹脂的結(jié)晶性能[1-2]降低了聚丙烯的結(jié)晶溫度，作為共擠薄膜的熱封層，具有獨特的優(yōu)勢，其熱封強度高，熱封的起始溫度低(100℃-115℃)，并具有較寬的熱封窗口，良好的耐蒸煮性能，良好的低溫沖擊性能。主要用于聚丙烯熱收縮膜（POF）、流延膜（CPP）、雙向拉伸膜(BOPP)等薄膜品種的熱封層，被廣泛應(yīng)用于食品、文具、化妝品、衣服等優(yōu)質(zhì)包裝領(lǐng)域。

普通的二元無規(guī)共聚物無法很好地滿足以上要求，因此三元無規(guī)共聚聚丙烯樹脂具有廣闊的市場，該類產(chǎn)品屬聚丙烯高端產(chǎn)品，前些年始終被國外生產(chǎn)廠商壟斷，2010年以來中國石化北京燕山分公司（以下簡稱燕山石化）、上海石化相繼推出工業(yè)化產(chǎn)品，由于各自的產(chǎn)品性能特點、市場定位，占據(jù)著國內(nèi)不等的市場份額。2017年以來，獨山子石化和蘭州石化也開始推出三元無規(guī)共聚聚丙烯產(chǎn)品。

1. 三元無規(guī)共聚聚丙烯主要生產(chǎn)企業(yè)和工藝

三元無規(guī)共聚聚丙烯生產(chǎn)方法主要有氣相法、液相本體法、淤漿法等。

國外典型的三元共聚聚丙烯生產(chǎn)工藝包括：Basell公司的Spheripol工藝和Spherizone工藝、UCC-Shell公司的 Unipol工藝、Borealis公司的Borstar工藝、BP-Amoco公司的氣相法工藝、新加坡 TPC公司的三住友多釜串聯(lián)氣相流化床工藝、ABB-Lummus的Novolen氣相法工藝和三井油化的Hypol工藝等[3]。

國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)有：上海石化、燕山石化、獨山子石化、蘭州石化。燕山石化在Innovene氣相法工藝完成了丁烯加入裝置的改造，實現(xiàn)了三元共聚聚丙烯的穩(wěn)定化生產(chǎn)。

2. 三元聚丙烯主要產(chǎn)品和性能

2.1 進口三元PP產(chǎn)品及性能

國內(nèi)市場上的進口三元聚丙烯主要來自新加坡、韓國等。新加坡TPC公司是國內(nèi)三元料最大的供應(yīng)企業(yè)之一，占到全部進口量的幾乎30%以上，幾乎壟斷POF收縮膜熱封層進口產(chǎn)品，占到熱封料 50%的市場份額，占 CPP流延膜熱封層10%份額，占BOPP煙膜90%以上份額。EPP三元發(fā)泡主要由韓國LG、新加坡TPC占有。

新加坡 TPC 公司的三元共聚聚丙烯FL7320L、FL7632L主要應(yīng)用于流延膜復(fù)合膜熱封層，F(xiàn)L7540L主要應(yīng)用于流延膜鍍鋁層，F(xiàn)L7641L主要應(yīng)用于流延膜鍍鋁膜熱封層，產(chǎn)品的性能如表1所示。

表1 TPC公司CPP用三元PP產(chǎn)品性能

表2 TPC公司BOPP用三元PP產(chǎn)品性能

雙向拉伸聚丙烯薄膜是包裝領(lǐng)域的重要產(chǎn)品，具有質(zhì)輕、透明、無毒、防潮、機械輕度高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、香煙等產(chǎn)品的包裝[4]。新加坡TPC公司FS5611L中存在較長可結(jié)晶鏈段長度形成的厚晶片，保證了材料的高熔點和強度[5]，主要應(yīng)用于 BOPP熱封層，尤其在煙膜熱封層領(lǐng)域占有較大的比重。FS5611L產(chǎn)品性能如表2所示。

新加坡TPC公司FS6612L主要應(yīng)用于POF熱封層，在我國 POF領(lǐng)域占有較大的比重。FS6612L產(chǎn)品性能如表3所示。韓國LG公司的T3410在EPP領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用，性能見表4。

2.2 國產(chǎn)三元PP產(chǎn)品及性能

上海石化采用國產(chǎn)雙環(huán)管工藝，選用DQ催化劑生產(chǎn)三元共聚聚丙烯，上海石化生產(chǎn)的三元共聚聚丙烯性能見表5。

表3 TPC公司POF用三元PP產(chǎn)品性能

表4 韓國LG公司產(chǎn)品主要性能

表5 上海石化生產(chǎn)的三元共聚聚丙烯性能

上海石化是國內(nèi)第一家生產(chǎn)三元共聚聚丙烯的企業(yè)，其生產(chǎn)的三元共聚聚丙烯起始熱封溫度較高，廠家反映其起始熱封溫度為 127℃，在有些廠家應(yīng)用生產(chǎn)流延膜復(fù)合膜時出現(xiàn)壓痕。

燕山石化 2010年開始工業(yè)化生產(chǎn)三元聚丙烯，經(jīng)過不斷的完善和優(yōu)化，三元聚丙烯系列牌號逐步穩(wěn)定排產(chǎn)，打破了國內(nèi)這個領(lǐng)域進口料的壟斷局面，逼迫進口料的價格應(yīng)聲而落，對下游包裝行業(yè)非常有利。但因進口產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的優(yōu)勢，尤其是TPC的各品種，一般情況下比國產(chǎn)料還要高500元/噸左右，而韓國料的報價與國產(chǎn)料已十分接近，甚至經(jīng)常有低于國產(chǎn)料的價格出現(xiàn)，國內(nèi)三元 PP產(chǎn)品由兩年前的價格跟隨者逐步發(fā)展為該領(lǐng)域的價格引領(lǐng)者。

燕山石化三元 PP產(chǎn)品詳細技術(shù)指標和應(yīng)用見表6。

燕山石化三元聚丙烯產(chǎn)品晶點、熱封溫度與TPC產(chǎn)品相當，熱封溫度略低。TPC產(chǎn)品 MFR穩(wěn)定，彎曲模量普遍較高，剛性較好，霧度較低，更能適應(yīng)下游不同領(lǐng)域的需求，牌號設(shè)計的針對性更強。燕山石化三元 PP在使用過程中偏軟發(fā)粘。在POF領(lǐng)域中MFR穩(wěn)定性尚需加強，GCPP薄膜外觀平整度有待改進，MCPP小分子析出物較多，BOPP煙膜挺度及霧度需要改進。

表6 燕山石化三元PP技術(shù)指標

使用過程中，用戶反映C5908作為MCP薄膜熱封層時摩擦系數(shù)高。C5608粒料偏軟，單獨使用時，薄膜容易產(chǎn)生清潔輥壓痕，小分子顆粒較多，析出污染輥面。

目前獨山子石化和蘭州石化開發(fā)的三元 PP性能也逐漸完善，加工性能較好，熱封起始溫度略高。

3. 三元無規(guī)共聚聚丙烯在新型包裝上的應(yīng)用

3.1 流延膜

流延膜是通過熔體流延驟冷生產(chǎn)的一種無拉伸、非定向的平擠薄膜，有單層流延和多層共擠流延兩種方式，目前以多層共擠流延為主，薄膜的透明性、光澤性、厚度均勻性等都極為出色。同時，由于是平擠薄膜后續(xù)工序，如印刷、復(fù)合等都極為方便，因而廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥用品、紡織品、鮮花、日用品的包裝。

我國流延薄膜雖然生產(chǎn)起步較晚（20世紀80年代），但發(fā)展速度較快。經(jīng)過近20年來的不斷發(fā)展壯大，目前流延薄膜在包裝行業(yè)已成為具有相當生產(chǎn)能力和生產(chǎn)水平的產(chǎn)業(yè)。

多層共擠流延膜一般可分為熱封層、支撐層、電暈層等三層，其中熱封層要進行熱封合加工，要求材料的熔點較低，熱熔性要好，熱封溫度要寬，封口要容易，只有三元無規(guī)共聚聚丙烯能夠滿足這幾方面的要求，流延膜也是國內(nèi)三元無規(guī)共聚聚丙烯料用量最大的應(yīng)用領(lǐng)域，2014年三元PP消費量11萬噸[6]。

近年來隨著國內(nèi)食品、醫(yī)藥等行業(yè)的發(fā)展，雖然 CPP的用量也是穩(wěn)步增長，國產(chǎn) CPP設(shè)備也逐漸成熟，在幅寬、速度等關(guān)鍵方面有了長足的進步，但同時也降低了進入CPP行業(yè)所需資金方面的門檻，使得2015年這個行業(yè)的產(chǎn)能已經(jīng)有明顯過剩的趨勢。開工率只能維持 50%-60%左右，而且無論是普通光膜還是鍍鋁膜，利潤率都非常低，基本處于虧損的邊緣。

國內(nèi)主要CPP生產(chǎn)企業(yè)及使用三元PP的規(guī)模詳見表7。

表7 國內(nèi)使用三元聚丙烯的主要CPP生產(chǎn)企業(yè)

3.2 熱收縮膜

熱收縮膜是近年來發(fā)展起來的一個包裝膜品種，中間層使用線型低密度聚乙烯（LLDPE），兩個邊層使用三元無規(guī)共聚聚丙烯；這種薄膜具有幾個非常優(yōu)良的性能：1）透明度高光澤性好，可清晰展示產(chǎn)品外觀，提高展銷效果，體現(xiàn)較高的商品檔次加；2）柔韌性好，使用方便。由于這種柔韌性可以使被包裝物品在受到外部沖擊時得到緩沖，用于脆性容器的包裝還能防止容器破碎飛散；3）收縮率大，收縮率最高可達 75%，利用其高收縮率產(chǎn)生的收縮力可將一組要包裝的物品裹緊，起到很好的捆扎作用，非常適用于多件物品的集合包裝，尤其對異型物品的包裝效果甚佳；4）焊封性能好、強度高、適合手動、半自動和高速全自動包裝；5）耐寒性好，可在-50攝氏度保持柔韌性而不發(fā)生脆裂，適合被包裝物在寒冷環(huán)境下儲存和運輸；6）包裝成本低，優(yōu)于紙盒及其它材料包裝。POF現(xiàn)主要應(yīng)用于塑料制品、文具、書本、電子、線路板、MP3、VCD、工藝品、玩具、殺蟲劑、日用品、化妝品、罐裝飲料、乳制品、醫(yī)藥、盒帶及錄像帶等產(chǎn)品。

POF經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，2015年國內(nèi)產(chǎn)量也已接近飽和，但與其他品種薄膜產(chǎn)品相比，尚有小量的利潤空間，目前開工率保持在70%-80%左右，而噸利潤在500～800元左右。隨著國內(nèi)包裝要求的逐步提高，需求還有望擴大。

表8 國內(nèi)使用三元聚丙烯的POF生產(chǎn)企業(yè)

表9 國內(nèi)使用三元聚丙烯的主要煙膜生產(chǎn)企業(yè)

3.3 煙膜

BOPP煙膜主要用在香煙包裝方面，受國家對煙草產(chǎn)量控制的影響，煙膜在國內(nèi)的用量應(yīng)該是相對穩(wěn)定的狀態(tài)，產(chǎn)量不會有太大的變化。國內(nèi)BOPP煙膜生產(chǎn)線全部采用進口設(shè)備，單線設(shè)備投資在1億元人民幣以上，設(shè)備投入大，所以產(chǎn)量相對穩(wěn)定，相比其他普通BOPP品種，煙膜的利潤尚可，噸利潤在800-1000元左右。未來幾年，國內(nèi)煙膜的產(chǎn)能仍會保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。目前該領(lǐng)域的三元PP原料主要被進口產(chǎn)品壟斷。

表10 國內(nèi)三元PP年市場需求 單位：萬噸

3.4 EPP發(fā)泡

EPP是發(fā)泡聚丙烯的縮寫（Expanded polypropylene），是一種新型泡沫塑料的簡稱，比重輕、彈性好、抗震抗壓、變形恢復(fù)率高、吸收性能好、耐油、耐酸、耐堿、耐各種化學溶劑、不吸水、絕緣、耐熱（-40～130℃）性能好，無毒無味，可 100%循環(huán)使用且性能降低很少，是真正的環(huán)境友好型泡沫塑料。EPP廣泛應(yīng)用在汽車上，如保險杠芯材、防撞塊、頂棚等內(nèi)襯件，車門填充、頭枕、遮陽板等，可節(jié)省油耗又提高了乘客的安全系數(shù)。廣泛應(yīng)用在包裝行業(yè)，如電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械等的包裝，尤其在出口產(chǎn)品的包裝上，應(yīng)環(huán)保的要求已成為不可替代的包裝物。由于其無毒又耐溫性高，在食品包裝和微波加熱上也被廣泛應(yīng)用。EPP問世十幾年來得到了飛快的發(fā)展，我國目前年用量為2萬噸，早期由于其生產(chǎn)技術(shù)難度高，只有少數(shù)國家的少數(shù)大公司能夠生產(chǎn)。我國EPP市場完全被日本JSP和Kaneka公司所壟斷，他們在蘇州和無錫建有工廠，前期每噸售價（不含稅）在4-6萬元，利潤很高。

4. 國內(nèi)市場三元聚丙烯供需現(xiàn)狀與前景

三元聚丙烯國內(nèi)發(fā)展較晚，隨著包裝產(chǎn)品質(zhì)量的提升，需求量逐步擴大，到2015年國內(nèi)需求量約24萬噸，其中CPP流延膜熱封料需求增長迅速，達到了15萬噸，各領(lǐng)域三元聚丙烯的詳細用量見表10。2016年總量突破了25萬噸。

CPP生產(chǎn)廠主要集中在華北地區(qū)、華東地區(qū)和華南潮汕地區(qū)。華北（天津、河北）和潮汕地區(qū)使用燕山石化三元聚丙烯量較大，華東地區(qū)（大東南、浙江光華等）主要使用新加坡、韓國湖石進口產(chǎn)品和上海石化產(chǎn)品。該領(lǐng)域?qū)θ?PP的年需用量在15萬噸以上，供應(yīng)廠家較多，國產(chǎn)料有燕山 C5908/C5608，上海石化F800EPS，進口料有新加坡 TPCFL7632/FL7641，韓國湖南石化750M/750R，三星TF400系列等產(chǎn)品，燕山石化年供應(yīng)量6-7萬噸。

國內(nèi)熱收縮膜每年消費三元聚丙烯熱封料 5萬噸左右，市場需求相對穩(wěn)定。POF廠家主要集中在華東地區(qū)（江陰、昆山、義烏最多）、山東地區(qū)（微山）、華中（黃岡、井岡山）地區(qū)和華南（深圳、汕頭）地區(qū)。供應(yīng)商有燕山F5606和新加坡TPC6612，新加坡產(chǎn)品相對較為成熟，燕山石化F5606年銷售量在2.5萬噸左右。

國內(nèi)煙膜年產(chǎn)量約 7萬多噸，三元 PP熱封料年需求 0.7-1萬噸，國內(nèi)煙膜生產(chǎn)線全部采用進口設(shè)備（德國布魯克納），單線投資在1億元以上，設(shè)備投入大，市場需求穩(wěn)定，主要選用新加坡三元PP產(chǎn)品。

三元聚丙烯發(fā)泡（EPP）產(chǎn)品，由于其生產(chǎn)技術(shù)難度高，只有少數(shù)國家的少數(shù)大公司能夠生產(chǎn)，我國年用量在2-3萬噸。

目前國內(nèi)所用 PP三元無規(guī)共聚物仍有大部分依賴進口，產(chǎn)品分別來在新加坡TPC、韓國三星、韓國樂天石化、韓國LG、日本JPP、英力士等，進口料中新加坡TPC的數(shù)量占總量的25%左右，韓國料占25%左右。其他料占10%。

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由于生產(chǎn)控制難度大，國內(nèi)石化企業(yè)生產(chǎn)非常少，只有上海石化和燕山石化大量生產(chǎn)，2017年獨山子石化和蘭州石化也有投產(chǎn)。上海石化產(chǎn)品2015年銷量3000噸左右，燕山石化公司2010年采用 AMOCO氣相臥式釜反應(yīng)器工藝自 2010年6月份開始試生產(chǎn)三元共聚聚丙烯，2015年共累計生產(chǎn)四個牌號：C5908、C5608、F5006、F5606，總銷量8萬多噸。隨著獨山子和蘭州石化三元聚丙烯的穩(wěn)定投產(chǎn)，國內(nèi)供應(yīng)現(xiàn)狀將逐漸朝著有利于用戶的方向發(fā)展。

結(jié) 語

國內(nèi)市場對三元聚丙烯需求不斷增加，2016年達到了25萬噸，國產(chǎn)料投放10萬噸左右，進口依存度很高。燕山石化的三元聚丙烯率先實現(xiàn)穩(wěn)定供應(yīng)，產(chǎn)品質(zhì)量基本達到國外料的水平，國產(chǎn)料總體性能穩(wěn)定性尚需提高。國內(nèi)三元聚丙烯產(chǎn)品在煙膜和發(fā)泡領(lǐng)域的應(yīng)用有待于開拓完善。

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