张贵
安徽皖通管业制造有限公司 237000
摘要：中国石化确立了打造世界领先洁净能源化工公司的愿景目标，构建“一基两翼三新”产业格局，实施世界领先发展方略。一个领先公司，应该拥有大批原创技术和产品。中国石化能否在高分子材料产业领域开发出有全球影响力的原创技术？以史为鉴，我们试图从高分子材料科学和产业发展的历史中找到答案。
关键词：高分子材料；聚烯烃产业
引言
环氧高分子材料性能优异，应用广泛[1-4]，越来越成为地坪涂装的主流材料[5-8]。但环氧高分子材料耐候性不佳，通常仅作为室内地坪涂装材料使用。近年来，国家对于户外健身路径的投入逐渐加大[9-12]。相较于聚氨酯和丙烯酸材料，环氧高分子材料特点明显，优势突出，但耐候性不佳制约着其作为户外健身路径地面材料应用。为了改善环氧高分子材料耐候性不佳的问题，本文采用行之有效的分子设计和配方设计方法[1,13-15]：采用结构特殊的改性固化剂进行化学改性。制备出耐候性明显优于国外竞品材料，耐磨性、附着力等性能稳定的高性能环氧高分子材料，有望能作为户外地面材料使用。
一、聚烯烃弹性体及塑性体
ＤＯＷ拥有多个牌号的聚烯烃弹性体（ＰＯＥ）和塑性体（ＰＯＰ）。ＥＮＧＡＧＥ是最早开发的聚烯烃弹性体之一，是采用Ｉｎｓｉｔｅ技术生产的乙烯与１－辛烯或１－丁烯的共聚物，具有良好的韧性和加工性，主要用于聚合物改性、电线电缆、鞋材、交联发泡材料、管件和软管等。ＤＯＷ还推出了以丁烯为共聚单体的４个ＥＮＧＡＧＥ牌号，除上述用途外，还可以在部分领域替代ＳＥＢＳ（苯乙烯－乙烯－丁二烯－苯乙烯线型三嵌段共聚物）。ＡＦＦＩＮＩＦＹ是聚烯烃塑性体，具有一定的橡胶特性和塑料的强度与加工性，光学性能及力学性能好，热封性能优良，与其它树脂的相容性好，可以用于聚合物改性、热熔胶、食品包装等。ＶＥＲＳＩＦＹ是丙乙弹性体，可用作软膜、密封剂、纤维，还可以用于ＢＯＰＥ（双向拉伸聚乙烯）和ＢＯＰＰ（双向拉伸聚丙烯）。Ｍｉｔｓｕｉ的聚烯烃弹性体Ｔａｆｍｅｒ有多个子牌号。包括乙烯基弹性体、丙烯基弹性体、丁烯基弹性体和酸改性弹性体。Ｔａｆｍｅｒ可以作为树脂改性剂，可改善产品的物理特性。同时，其本身也是一种性能优越的聚烯烃弹性体。Ｔａｆｍｅｒ应用范围主要有汽车零件、包装材料、民用动力、建筑材料、体育用品、家居用品、玩具和电线电缆等。ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ的聚烯烃塑性体Ｅｘａｃｔ，是乙烯和辛烯、己烯或丁烯的共聚物，与聚丙烯的相容性好，可用于改性，也可以单独用作包装材料。２００５年推出的丙乙弹性体Ｖｉｓｔａｍａｘｘ，是以丙烯为主要单体，加入少量的乙烯单体共聚合而制得，是一种特殊半结晶结构弹性体，与其它聚合物相容性好，非常容易加工，可以单独做原料，也可以与其它聚合物形成共混物。
二、天然高分子的辐射降解
辐射降解技术在天然高分子中的应用包括植物纤维素、壳聚糖和淀粉等。1.1纤维素含植物纤维素的废料数量相当庞大，包括稻草、废棉、木材等。由于高聚合度、高结晶度和木质素-纤维素络合物的存在使这些物料难以被动物消化。通过辐射处理可以降低结晶度、打断主链、降低分子量，从而起到降低粗纤维含量，增加单糖和低齐聚糖含量，从而提高了可消化性，可为动物提供更为广泛的食物来源[1]。但其实际应用存在处理剂量高、成本较高等问题。1.2壳聚糖甲壳素是仅次于木质纤维素的第二大天然高分子，是许多低等动物外壳的重要成分。
甲壳素经过在碱性条件下脱乙酰得到壳聚糖(又叫壳寡糖)，壳聚糖是一种可生物降解的高分子，具有成膜性、可纺性、抗凝血性、促进伤口愈合等功能，可广泛应用于食品、生化、医药、日用化妆品及污水处理等众多领域[3]。由甲壳素脱乙酰化制得的壳聚糖的相对分子量很大，一般为几十万到上百万，所制备的壳聚糖溶解性差，这使得它的应用受到极大限制。高德玉等[4]采用辐射技术对壳聚糖进行辐射10~50kGy，结果表明其分子量随着辐照剂量的增大而降低。且水对壳聚糖辐射降解有促进作用，溶于水中的壳聚糖辐照降解速度是固态直接辐射时的50倍。辐射可降低壳聚糖的热稳定性，破坏壳聚糖分子的氨基和苷键，且氧气的存在会加速裂解反应的进行。
三、聚烯烃产业仍存在许多创新机遇
目前，全球聚烯烃消费量近2亿吨，已占到塑料消费量的71%、三大合成材料消费量的52%。我国的聚烯烃产业发展很快，已成为世界最大的生产国和消费国，中国石化也已成为全球最大的聚烯烃生产商，产能即将超过2000万吨。因此，持续强化聚烯烃的创新对中国石化的发展至关重要。中国石化已对聚烯烃的核心技术和关键科学问题进行了深入的研究，取得了一批创新成果。在聚丙烯方面还开发出低可溶出物透明聚丙烯树脂、高熔体强度抗冲聚丙烯树脂、耐高击穿电压膜用聚丙烯树脂、抗菌防霉聚丙烯树脂等一批原始创新产品。目前，我国聚丙烯对外依存度不到18%，但聚乙烯进口量仍超40%，一些关键技术仍依赖进口，许多高性能产品还没有实现国产化。其中，部分高压聚乙烯产品和POE等溶液聚合产品完全依赖进口。因此，在聚乙烯技术和产品的创新方面中国石化有很多创新机遇。回顾聚烯烃产业的发展历程可以深切地体会到，对于原创发明，加工应用、工艺开发必不可少。1931年，聚异丁烯（PIB）实现商业化，由此揭开聚烯烃的发展历史。聚乙烯从发明、工业化到商业化的过程颇为曲折，在杜邦、英国帝国化学工业集团（ICI）、联碳等多家公司的努力下，通过技术开发、工艺开发、加工应用等方面的突破后，高压聚乙烯率先实现了工业化。随后，低压聚乙烯和线型低密度聚乙烯也相继实现工业化。
结束语：
随着我国经济的高速发展，对新材料的需求不断提高，高性能聚烯烃树脂的开发已经成为我国聚烯烃产业的重要任务。传统Ｚ－Ｎ催化体系的聚烯烃树脂有它固有的市场，期望以单中心催化剂树脂全面取代传统树脂是不现实的，也是不可能的。单中心催化剂对传统催化剂起到一个补充的作用，它更重要的使命是开拓新的市场，寻找更有生命力的增长点。聚烯烃材料的产品差异化和升级换代，解决相关材料“卡脖子”问题，茂金属／单中心催化剂将扮演不可替代的角色。目前，国内高校、研究所等探索能力比较强的研究单元，因为没有足够的工业应用信息，所做的工作方向不明确。企业研究单元比较注重应用研究，但在基础性的机理研究和探索性研究方面相对薄弱，这往往会导致开发后劲不足，解决棘手问题时缺乏深入的理论指导，使开发周期变得漫长。所以，今后企业研究单位与高校、研究所应取长补短、加强合作，共同推动单中心催化剂及其聚烯烃产品的发展。
参考文献：
[1]张锐涛,王彦辉,魏凯耀,孟雨辰,荆蓉,张兴刚.高聚物复合材料轨枕阻燃发泡技术研究[J].化工新型材料,2019,47(S1):146-149.
[2]江华侨,田建开.高分子材料老化机理与防治措施[J].科技经济导刊,2019,27(32):42-43.
[3]杨浩,张师军.聚六亚甲基胍盐酸盐在抗菌高分子材料中的应用研究进展[J].合成树脂及塑料,2019,36(05):99-103+109.
[4]郭红军.聚烯烃高值化改性及其应用研究进展[J].工程塑料应用,2019,47(09):158-162.
[5]周婷婷,陈龙,朱学勇.舰船电缆用LSZH阻燃交联聚烯烃的辐照工艺研究[J].光纤与电缆及其应用技术,2019(04):36-37+46.