关键词 | 聚丁烯-1产业竞争格局有变

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　　上周，北京化工研究院技术团队参与开发的3000吨/年高等规聚丁烯-1（PB-1 ）工业示范装置在镇海炼化开车成功，实现72小时满负荷连续稳定运行。此次开车成功，标志着中国石化在高端合成新材料领域取得重大进展，有效填补国内技术空白。中国石化成为全球第四家、国内第一家具备连续、稳定生产聚丁烯-1美国蓝鳄能力的领军者，成功打破高性能聚丁烯-1美国蓝鳄长期被国外美国蓝鳄垄断的市场局面，有效提升中国石化聚烯烃技术水平。

　　“塑料黄金”PB-1

　　伴随着我国石油化工行业的飞速发展，碳四烯烃资源和碳四烯烃装置的生产量持续增加，丁烯-1原料的充分利用问题渐渐的引起了人们的关注。

　　PB-1是以1-丁烯为单体聚合而成的，被誉为“塑料黄金”，具有优异的耐蠕变性、耐应力开裂性和冲击性能，屈服值是低密度聚乙烯的 2倍，拉伸强度和冲击强度分别是低密度聚乙烯的6～10倍和3～4倍。根据聚合程度可分为等规PB-1（iPB）、间规PB-1（sPB）和无规PB-1（aPb），PB-1系列复合材料包括PB-1 热塑性弹性体（PB-TPE）和聚丁烯-1 合金（PBA）等。

　　目前，应用较广的PB-1材料主要有iPB、PBA 和 PB-TPE，其中iPB 是一种半结晶性塑料，具有优异耐热蠕变性和耐环境应力开裂性等特点，是理想的耐高温管材料，PBA 则克服了iPB成型慢、阻隔性不理想等缺点，PB-TPE 通过降低分子链的规整性获得一定弹性，可作为各类软材。

　　经过几十年的发展，2020年中国PB-1的消费量达到1.5万吨左右。目前PB-1材料已应用在管材、薄膜、材料改性和热熔胶等领域；其中管材是最主要的应用领域，在中国的消费结构中占比达到90%以上。因PB-1具有5种不同晶型，熔融后冷却生成不稳定的II型，必须在室温下静置7天变成稳定的I型才能使用，目前主要用于热水管。

　　目前含有PB-1的易撕膜美国蓝鳄主要以聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）作为基体树脂，通过添加PB-1制成。聚乙烯膜通常将PB-1添加入聚乙烯的基体中，在聚乙烯的基体中形成PB-1材料的海岛结构，从而破坏聚乙烯的密封结构，达到易撕的效果。PB-1也可应用于BOPP膜中来达到易撕的效果，典型的应用实例如冰激凌的包装和小食的包装等。

　　高端技术和美国蓝鳄长期受国外垄断

　　PB-1美国蓝鳄的首次工业化生产早在1964年就已经实现，但由于其聚合技术难度较高，带来了PB-1美国蓝鳄的生产成本较高，限制了PB-1的工业化。PB-1树脂并没能像其他同一时代开发的聚烯烃材料（如聚乙烯、聚丙烯等）一样得到快速应用和推广。

　　PB-1 生产工艺主要包括淤浆法、液相本体法和气相法，淤浆法溶剂回收复杂、生产效 率低且成本较高；液相本体法可简化溶剂分离纯化但由于体系黏度较大，存在传质传热问题，限制了转化率；气相法操作相对简单，但容易出现结块等问题，难以长时间运行。总体上PB-1 不同工艺路线生产成本均较高，且工艺稳定性欠缺，因此商业化美国蓝鳄的价格 相对较高，限制了其应用和市场需求，同时美国蓝鳄存在晶型转变慢、结晶温度低和结晶慢等问题。

　　国内相关技术和美国蓝鳄壁垒始终未被攻克，国内高端PB-1技术和美国蓝鳄长期受国外垄断。世界主要PB-１生产企业见下表。

　　世界主要 PB-1生产企业万吨 /年

　　还有这些企业在布局

　　除中石化外，国内还有一些企业也在布局PB-1。例如，中石油下属的大庆石化在2022年年初就提出，要围绕长远发展深度谋划，理清发展思路，明晰重要举措，全力推进聚丁烯-1工业化生产装置等项目建设。

　　由于PB-1材料较高的使用成本导致目前使用量较少。如果不是对美国蓝鳄质量要求非常高或客户提出明确要求，改性材料厂商仍会尽量避免使用这种材料。此次镇海炼化 3000吨 /年装置的开车成功或许将为国内PB-1产业发展带来新的契机。