eva的特性,eva鞋垫的优缺点

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-02 12:03:23

2.5. EVA 盈利跟踪及预测

EVA 的直接原料主要包括乙烯、醋酸乙烯,除此之外还有过氧化物引发剂、分子量调节剂 等助剂,我们采用电缆级 EVA 价格,乙烯和醋酸乙烯采用市场价格,并按照 Basell 管式法 投资规模估算 EVA 利润水平,历史 10 年平均净利润约 1040 元/吨,平均 ROE=29% 2021 年,美国寒潮导致全球 EVA 供给减少,国内新装置虽有投产,但一直未形成有效增 量,三季度原料价格大幅上涨,光伏、发泡等终端需求亦进入旺季,供需失衡加剧,EVA 价格创历史新高,光伏料价格达到 28000 元/吨左右。

未来随着 EVA 新产能的投产,国内自给率逐渐提高,供应偏紧的状况会有所缓解,但当前 国内 EVA 仍有超过 100 万吨的缺口,且光伏、电缆等领域仍具有很高的增速,根据测算, 到 2024 年,国内 EVA 仍会维持较高的进口依赖度,行业整体盈利仍会维持较好水平。

3. POE 高成长赛道,技术瓶颈待突破

3.1. POE 特性和消费结构

聚烯烃类弹性体是由乙烯与丙烯或其他α-烯烃(如 1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)共聚而 成的一类聚烯烃材料。与聚烯烃塑料相比,其分子链内共聚单体的含量更高,密度更低。 聚烯烃弹性体主要有乙丙共聚物和乙烯/α-烯烃共聚物两大类,其中乙丙共聚物弹性体包 括二元乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)两种,乙烯/α-烯烃共聚物弹性体则主 要有乙烯/α-烯烃无规共聚物(POE)和乙烯/α-烯烃嵌段共聚物(OBC)两种。OBC 特 点:既有低的玻璃化转变温度,又有高的熔点。与 POE 相比,OBC 的耐热性能更好,拉 伸强度、断裂伸长率等更优异,且克服了无规共聚物密度和耐热性能无法平衡的问题。

聚烯烃弹性体(POE)是由乙烯与α-烯烃(1-丁烯、1-己烯或 1-辛烯)无规共聚得到的 弹性体。由于其分子链中既有聚乙烯结晶链段,常温条件下能起到物理交联点的作用,又 存在乙烯与α-烯烃无规共聚链段形成的无定型区,因此,POE 在常温条件下无需硫化即 呈现出橡胶的高弹性,在高于聚乙烯链段熔融温度时又可以发生塑性流动,是一种热塑性 弹性体。 工业应用中乙烯/1-辛烯共聚弹性体性能最好,通常辛烯含量介于 20%-30%,结晶度小于 25%。POE 中,共聚单体含量增加,聚合物密度、硬度、熔融温度均降低,耐热性能下降, POP 和 POE 没有本质区别,只是共聚α-烯烃单体的含量有所区别,共聚单体的含量直接 导致 POE 和 POP 的密度差异。通常 POE 共聚单体质量分数大于 20%,而 POP 共聚单体质 量分数小于 20%,因此 POP 的密度高于 POE。

POE 由于其特殊的分子结构,具有良好的流变性能、力学性能、抗紫外线性能,低温韧性 好,同时与聚烯烃具有较好的亲和性,广泛的应用于改性及胶膜制备领域。从终端应用来 看,国内市场以汽车行业为主,占比达到 68%,聚合物改性领域占比 19%,电线电缆领域 9%,其它领域 4%左右。我国 POE 全部依赖进口,消费市场仍有待培育,后续可取代一部 分橡胶及塑料。以汽车为例,国外汽车保险杠领域大部分已经采用 POE 弹性体进行共混改 性;而在国内,只有 20%左右的保险杠材料采用 POE 弹性体,2017 年,中国对 POE 消费 量为 15-18 万吨。

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3.2. POE 全球供应结构

全球 POE 产能全部被海外厂商垄断,中国尚未实现工业化应用。全球 POE/POP 总产能超 过 100 万吨/年,陶氏 Dow 是 POE 领域的领导者,其产能占比最高;牌号多达 20 多个品 种;熔指范围分布广,1-30g/10min;研发能力强,产品质量优异。Exxon 是全球最早实现 POE 工业化生产的企业,目前产能达到 17 万吨,除此之外,三井、 LG、SK 等企业也开发了自己的催化剂体系,在 POE 市场中占有一席之地,POE 行业集中 高。

3.3. POE 的生产难点

3.3.1. 催化剂专利壁垒

烯烃配位聚合催化剂的发展决定了聚乙烯品种的演变,经历近几十年的技术升级,POE 催 化剂经历了多代技术迭代:从最初的用于制备 HDPE 的 Ziegler-Natta 催化剂到活性更高、 聚合物结构更可控的单活性中心茂金属催化剂,再到共聚能力更强、耐高温性能更好的限 制几何构型(CGC)催化剂,到不含环戊二烯类配体、结构更丰富的非茂催化剂。

当前商业化应用的催化剂主要是用桥联茂金属催化剂(包括桥联二茂催化剂和 CGC 催化 剂)。这两类催化剂由于具有特殊的配体结构和桥联基团,其茂-金属-茂或茂-金属-N 形 成的咬角小,中心金属周围空间更开放,活性更高,有利于α-烯烃配位和插入,从而实 现 POE 所需的较高的α-烯烃含量。我国茂金属催化剂体系起步较晚,当前可用于 POE 生 产的催化剂几乎都被专利保护。中国石化北京化工研究院也为烯烃的高温溶液聚合进行了 高温催化剂的研制,开发了一种桥连双茂茂金属催化剂,经过浙江大学的实验验证,该催 化剂在高温下仍有良好的催化乙烯/高碳α-烯烃共聚的活性和共聚能力,性能与 CGC 相当。

茂金属催化剂机理:乙烯与α-烯烃结构相似,配位聚合机理也类似,但由于取代基的存 在,α-烯烃的聚合比乙烯更复杂:(1)α-烯烃,特别是高级α-烯烃,取代基会导致单 体位阻增加,与催化剂活性中心配位和插入时需要更大的空间,而且聚合活性通常较乙烯 低。随着α-烯烃链长的增加,聚合活性下降。丙烯聚合活性是乙烯的 1.0%~20.0%,1-丁 烯聚合活性是丙烯的 10.0%~33.3%。乙烯与α-烯烃共聚时,α-烯烃的竞聚率随着碳链增 长而变小,到一定长度后基本不变(2)由于α-烯烃的不对称性,因此,存在区域选择性 (如 1,2-插入和 2,1-插入)和立构选择性(如等规、间规、无规)的问题。α-烯烃插入 方式不同,导致最终聚合物的性能不同。

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3.3.2. 聚合工艺

溶液聚合是 POE 合成工艺的主流,溶液聚合也分为以 Z-N 为催化剂的传统溶液聚合和以 茂金属为催化剂高温溶液聚合 Z-N 催化体系下,聚合温度在 40-70℃之间,低温下为避免聚合物粘度过高,聚合物浓度 偏低;而茂金属催化剂不仅能制备含结晶段的弹性体,改造后还具有耐高温属性,可以通 过提高反应温度(120℃以上)来降低反应体系粘度,确保器内良好传热和传质,因此高 温溶液聚合是制备 POE 的主流工艺,但我国缺乏茂金属催化剂,所以对聚合工艺更是缺少 深入研究。

3.3.3. α-烯烃的获取

线型α-烯烃是合成 POE 最重要的原材料,它是指双键在分子链端部的单烯烃,主要包含 1-丁烯/1-己烯/1-辛烯三个品种,是重要的有机化工原料和中间体,2018 年我国α-烯烃 消费量达到 72 万吨,目前应用主要集中在聚烯烃领域:可生产高性能线型低密度聚乙烯 (LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚烯烃弹性体(POE)的共聚单体,占国内α-烯烃 下游消费的 83%;在洗涤剂和个人护理领域,α-烯烃可用于生产阴离子表面活性剂α-烯 烃磺酸盐(AOS),占α-烯烃消费量的 9.3%;在合成高端润滑油方面,消费占比 2.6%。

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供给端来看,我国面临低碳α-烯烃相对充足,高碳α-烯烃短缺局面:国内生产主要集中 在 1-丁烯领域,2017 年 1-丁烯产量 50 万吨;而 C6 及以上的高碳α-烯烃产量仅 5.8 万吨, 进口量 14 万吨,进口依赖度超过 70%。 在合成 POE 时,以 1-辛烯为共聚单体制得的 POE 机械性能最好,但 1-辛烯资源已被全部 被海外掌控,全球共 8 家企业生产 1-辛烯,其中英力士和沙索产能占全球的 60%,这些企 业除自身配套使用外,与下游有长期协议,国内资源获取难度较大。中国目前高碳α-烯 烃产能仅有己烯和癸烯。

1– 辛烯的生产工艺主要有蜡油裂解、费托合成法、烷烃脱氢、乙烯齐聚四种工艺:

1)蜡裂解工艺烯烃收率低和产品质量差,已基本被淘汰;

2)烷烃脱氢:以 UOP 技术为主,但工艺所生成的烯烃中大多数为直链内烯烃非α-烯烃, 副产品多,α-烯烃的含量小于 10%;

3)高温费托合成产物中包含一定量的高碳α-烯烃,可通过配套的分离技术提取,但由于 烯烃和烷烃混合体系中存在沸点相近的烯烃和烷烃组分,分离难度较大,国内费拖合成的 代表公司有国家能源集团宁煤公司、山西潞安集团、内蒙古伊泰集团及兖矿集团,2014 年 6 月 , 山 西 潞 安 纳 克 碳 一 化 工 有 限 公 司 建 成 了 世 界 首 套 利 用 费 托 法 煤 制 油 (Coal-to-Liquids,CTL) 技术生产α-烯烃的装置,产品碳链长度为 8~12(80%~90% 为 1- 癸烯),但几乎没有辛烯;

4)乙烯四聚工艺技术较先进,生产的 1-辛烯产品含量在 66%以上,全球仅 Sasol 公司实 现了工业化生产,1-辛烯大部分是由乙烯齐聚(三聚体)或萃取分离工艺得到,选择性低、 产量低、价格高。 2021 年 8 月大庆石化 3000 吨级 1-辛烯合成工业试验装置顺利中交,实验成功后有望实现 1-己烯 5000 吨/年、1-辛烯 2500 吨/年和癸烯 1300 吨 1-己烯 2500 吨/年的灵活切换,后 续应多关注乙烯齐聚及费拖合成产物分离两个领域的进展情况。

3.4. 当前国内 POE 工业化进展

当前国内已有多家企业攻关 POE 技术,其中万华化学进展最快,已完成中试,预计 2024 年 20 万吨 POE 装置投产,除此之外,茂名石化、斯尔邦、卫星石化、惠生工程都提出规 划 POE 或已处于中试阶段,POE 的国产化进程有望加快。(报告来源:未来智库)

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