聚丙烯灰分是指在高温(850℃)灼烧后,样品中不能挥发而残留下来的物质。低灰分聚丙烯是指灰分含量在0.005%以内的聚丙烯产品。灰分含量过高,将影响聚丙烯产品部分性能和应用。灰分主要来源于主催化剂/助催化剂的残余、原料中的杂质、添加剂中的不可燃烧物质和杂质,以及包装、运输过程混入的杂质等。
低灰分聚丙烯灰分含量低,尤其是金属元素残留低,主要应用在电池隔膜材料、电容器隔膜料等介电材料领域,在超透、婴幼儿用品、家居电器等领域也有一定应用。低介电材料是低灰分聚丙烯主要应用领域,消费占比达到93%,其中电池隔膜料和电容器膜料为主。
聚丙烯灰分来源广泛,低灰分聚丙烯生产难度大。从全球范围内看,低灰分聚丙烯供应集中度极高,主要来源于北欧化工、大韩油化、新加坡TPC 三家企业,三家企业合计供应量约占全球供应量的92%。我国电容器膜用低灰分聚丙烯供应几乎全来源于以上三家企业,占比达到98%。
低灰分聚丙烯树脂主要牌号及生产商
生产商 | 牌号 |
大韩油化 | S801,5014L HPT, 5014L HPT-1 |
北欧化工 | HC300BF, HC312BF,HC314BF, HC318BF |
新加坡TPC公司 | FS3028,FS3029 |
北欧化工的超低灰分聚丙烯树脂,不含抗静电和成核添加剂,纯度高,刚性、可加工性和热稳定性良好,其中HC300BF用于生产金属化膜,HC312BF用于生产粗化膜,HC314BF用于生产电气/电子应用领域的薄膜,HC318BF用生产电气元件的薄膜。大韩油化的超低灰分聚丙烯树脂S801具有低灰分、高刚性的特点,主要用于生产锂电池隔膜;5014LHPT/HPT-1,特点是低灰分,耐热、耐高电压击穿,加工性能好等,可以用作金属化膜。新加坡TPC公司的低灰分聚丙烯树脂FS3028主要用于生产金属化膜,FS3029用于生产粗化膜等。国外的低灰分聚丙烯主要通过生产工艺中的脱灰处理工序实现。
目前我国仅个别企业具备超低灰分聚丙烯规模化生产能力,市场供应以进口为主。国内低灰分聚丙烯主要生产企业是中原石化,此外,上海石化、独子山石化、兰州石化等也有相应产品开发。中原石化开发的产品市场认可度较高。
与国外公司(北欧化工、大韩油化、新加坡TPC)采用传统的脱灰工艺生产方式不同,中原石化和上海石化是通过直接聚合法生产超低灰分聚丙烯树脂的,采用中石化北化院高活性聚丙烯催化剂,可以在低烷基铝浓度下保持很高的聚合活性。中原石化生产的PPHFC03熔体流动速率、介电常数、熔点、立构规整性都达到了较高的水平,灰分含量比工艺脱挥电工薄膜专用聚丙烯稍高,但因其等规度高耐热性能好,电容器膜、锂电池隔膜应用的情况表明其性能可达同等的效果。
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