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聚丁烯：塑料中的軟黃金

文章來源：未知更新時間：2019-05-17 16:20:32

現如今，很多家庭房屋裝修都喜歡鋪設地暖。市場上地暖管材種類多樣，有交聯聚乙烯管（PEX）、耐熱聚乙烯管（PE-RT）、無規共聚聚丙烯管（PPR）、聚丁烯管（PB），究竟選擇哪一樣最高大上呢？

　　這些塑料管材性能上各有千秋，要說非得一分高下，那么最“高大上”的要數聚丁烯了。它被譽為“塑料中的軟黃金”，散熱性好，耐高溫高壓，并且易于彎曲，便于鋪設，有著諸多優點，歐美等許多高檔小區地暖鋪設常用聚丁烯管材。

　　性能優異被譽為軟黃金

　　聚丁烯（PB），顧名思義，是由純的丁烯-1單體在反應器中聚合所得的高分子材料。工業化的聚丁烯主要是合成高全同結構（高于90%）、高結晶度（結晶度為50%~70%）的均聚材料。

　　與其他聚烯烴材料相比，聚丁烯具有突出的抗熱蠕變性、耐環境應力開裂性和良好的韌性；較高的抗張強度；良好的抗化學腐蝕性；不會像其他塑料一樣產生脆化，只有在濃硫酸、發煙硝酸等強氧化劑的作用下才會發生開裂；具有優良的抗蠕變性，可反復纏繞而不斷；還具有較強的耐磨性等等。

　　與交聯聚乙烯（PEX）、耐熱聚乙烯（PE-RT）和無規共聚聚丙烯（PPR）等塑料相比，聚丁烯有“七宗最”：衛生性能最好、耐靜液壓性能最好、耐化學穩定性能最佳、抗紫外線和搞凍裂性能最好、抗沖擊性能最優、最耐腐蝕、不結垢、使用壽命最長。

　　因此，優異的性能和3000~4000美元/噸的高昂價格使聚丁烯被冠以“塑料中的軟黃金”的稱號。

　　管材領域應用占60%

　　作為一種塑料產品，聚丁烯與我們的日常生活息息相關。

　　目前，市場上應用最多的聚丁烯樹脂為全同含量高于96%的高等規度均聚聚丁烯材料。聚丁烯最主要的應用領域是高端管材，如供水管、熱水管、工業用管和建筑物用管等。

　　同時，由于其具有優異的耐熱性、耐沸水蒸煮性、透明性及無毒等特性，故可廣泛用作醫療器具、醫藥及食品包裝，也可以制作剝離紙、耐熱透鏡等，在航空和宇航方面的用途也很廣泛。

　　從全球范圍來看，聚丁烯在管材領域的消費量占總消費量的60%.與金屬管材相比，聚丁烯管具有質韌、不生銹、耐磨損、不結垢、耐高溫、無毒、抗沖擊性能優良等特點，特別適應于飲用水、熱水輸送。另一個主要消費領域是薄膜，占30%.

　　從地區來看，聚丁烯的消費結構略有不同。在北美地區的主要用途是塑料改性和易撕膜。盡管美國政府并沒有官方的禁令，但是由于20世紀90年代北美地區的一起相關訴訟的判決影響，北美地區一直都沒有聚丁烯管材的供應。在亞洲地區，管材是聚丁烯最主要的下游消費領域，是家庭供水和裝修的優良選擇。在歐洲，聚丁烯材料的管材市場占有率估計能夠達到50%以上，甚至在一些國家，如瑞士，可以達到80%的市場占有率。

　　聚合技術實施困難

　　雖然聚丁烯早在1964年就實現了工業化生產，但由于其聚合技術實施困難及原料有限，限制了聚丁烯的工業化大規模生產，聚丁烯樹脂未能像同期開發的聚乙烯、聚丙烯一樣得到快速發展。

　　很長時間內，全球只有荷蘭利安德巴塞爾（Lyondell Basell）公司可以生產聚丁烯產品。目前，該公司仍是全球最大的聚丁烯生產企業，其產品是調配好顏色的混配料。

　　三井化學公司是全球第二大的聚丁烯生產廠家，產能約為1.7萬噸。其供應的聚丁烯材料是本色料，需要添加專用色母料使用。

　　2009年，韓國Ylem科技公司也成功建成并投產出具有自主知識產權的8000噸聚丁烯生產線，同年該公司被韓國愛康公司收購。成為第三家能夠生產聚丁烯的公司。

　　國產化質量有待提高

　　目前，我國地暖領域正處于快速發展的上升階段，同時由于目前我國快速發展的乙烯行業的快速發展以及方興未艾的DMTO（煤化工）產業會帶來大量的丁烯-1等副產資源，急需進行合理利用以進一步提高裝置的經濟效益、擴展下游產品鏈。發展丁烯-1聚合技術，生產高附加值的聚丁烯產品，應用到市場前景廣闊的地暖管等領域，是大有可為的。

　　那么，中國的聚丁烯發展之路又是如何呢？

　　2008年，青島科技大學高分子科學與工程學院賀愛華教授和壽光天健科技有限公司聯合進行了聚丁烯的工業試生產。隨后，其與東方宏業化工有限公司聯合攻關，于2013年12月在山東壽光建成我國第一套聚丁烯生產線，生產能力為5萬噸，產品主要應用于建筑管材、地暖管材等。

　　2010年黑龍江齊化集團有限公司對產能為2萬噸的小本體聚丙烯裝置進行改造，試生產聚丁烯樹脂并取得了較好的效果。

　　目前中國有聚丁烯產品生產的企業只有東方宏業一家，產能為5萬噸。

　　位于山東滕州的山東瑞達化工的聚丁烯的生產裝置正在建設中，產能為6萬噸，為兩套3萬噸的聚合裝置，目前裝置建設已完成，尚在調試中，投產后我國聚丁烯總產能將大幅提升。

　　近幾年，中國大陸的聚丁烯管材市場總量需求穩定，主要由于我國所用聚丁烯大部分來自于進口，而國外公司總產能較低，國內雖然已經有新建的聚丁烯裝置，但是產品質量和穩定性仍有待進一步提高。

　　同時，近年來，中國石化集團公司也大力推進科技創新，實現高端化、差異化、精細化發展，發展高附加值的石油化工產品，加快向價值鏈高端邁進。中石化前期已開展了相關領域的市場調研和生產技術和工藝路線的基礎研究等工作，并計劃建設一套聚丁烯工業化裝置，以填補在該領域的空白。

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