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【收藏】POE知识大全,一文在手,难点全溜走(附有生产厂家以及相应牌号)

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    发表于 2019-4-1 16:06:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
    POE,英文全名为Poly Olefin Elastomer,通常说的市面上流传最广的POE是指乙烯-辛烯共聚弹性体。但严格来说,POE是一种乙烯-α-烯烃共聚弹性体,其中α-烯烃是指双键在分子链端部的单烯烃,目前已知商品化的种类有α-丁烯(4C)、α-己烯(6C)、α-辛烯(8C)、丙烯。


    这里还有个冷知识:POE,早期还有个名字叫线性超低密度聚乙烯(ULDPE)。因为其密度<0.890 g/cm3,表现弹性体性能。而普通线性低密度聚乙烯(LLDPE)密度在0.890~0.915 g/cm3,表现塑性体性能。后来划分LLDPE标准时,ULDPE被独立划分为一类,发展到今天,就是POE系列。


    POE和LLDPE性能上是弹性体和塑性体的区别,本质上是α-烯烃质量分数大小的区别,另外在催化工艺上也不同,不同于LLDPE可用普通催化体系催化,POE一般需要用茂金属催化工艺实现。


    当达到15%以上时,所得聚烯烃树脂就会由热塑体向弹性体转变,比如常见的8C结构的POE,α-辛烯的质量分数一般在15%~45%。下面,我们将从合成工艺、结构性能、加工成型、应用领域以及生产厂家五个方面来阐述POE的相关知识!


    一.合成工艺
    POE属于聚烯烃弹性体的一种,而烯烃聚合催化剂是聚烯烃聚合技术的核心,种类有铬基催化剂、齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、非茂金属催化剂等等。


    其中茂金属催化剂单活性中心的特征能使任何α-烯烃单体聚合,在1991年被埃克森美孚首次成功用于聚乙烯的工业化生产,并开发出Exact系列。与传统烯烃聚合催化剂相比,采用特殊的茂金属催化剂不仅可以使POE具有很窄的相对分子质量分布,而且可以引入更多的共聚单体α-辛烯。
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    图 不同催化剂的产品相对分子量分布对比


    从目前大部分的资料来看,各大生产商的POE均是采用茂金属催化剂和溶液法进行生产的。他们的区别可能只是使用不同配体的茂金属催化剂以及不同生产工艺。


    二.结构性能
    POE从本质上来说,就是在支化聚乙烯,聚乙烯链结晶区起到了物理交联点的作用,而α-烯烃的加入削弱了聚乙烯链结晶区,成为具有橡胶弹性的无定型区,所以使POE具有弹性体的性质。
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    图 典型POE的基本结构


    典型的两种POE基本结构如图所示,A结构由乙烯和辛烯组成,辛烯有8个C,B结构由乙烯和丁烯组成,丁烯有4个C,这就是所谓的8C和4C之分。特殊的结构使得POE同时具有优异的物理力学性能(高弹性、高伸长率、较好的冲击强度)、良好的耐低温性和加工流变性。


    主链的饱和结构性又使得其在耐热老化和抗紫外线性能方面优于传统弹性体,良好的活动性可改善填料的分散效果,同时也可进步制品的熔接痕强度。


    三.加工成型
    POE有良好的加工性能,可采用通常热塑性塑料加工设备进行加工成型,成型加工温度和加工压力一般应略高一些,可在极高的加工速度下加工。
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    图 POE在鞋材中的应用


    比如除了注射成型、挤出成型,POE也可用压延机加工成板材或薄膜,并可吹塑成型等等。在加工过程中,POE不需混炼和硫化,但可以通过交联提高拉伸强度、耐热性和耐化学品性能等。


    四.应用领域
    目前已知的POE应用主要有三个方向:抗冲击改性剂、模塑成型产品、挤出成型产品。

    其中抗冲击改性剂应用较为广泛,换个说法也就是增韧剂。随着POE添加量的提高,体系的冲击强度和断裂伸长率有很大的进步,但相应的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均有所下降,因此POE添加量一般在20%以下。


    由于跟PPEVA、EPDM等结构相近,因此POE与这些材料的相容性很好,多用于改性EVA鞋中底、改性PP汽车零部件(保险杠、挡泥板等)、电线电缆、玩具、医疗器械等等。


    五.生产厂家
    POE属于合成树脂中比较高端的产品,有绝佳的抗冲击性、增强的韧性、优秀的透明度等,广泛的应用于多种对弹性体有要求的行业和对高分子材料进行增韧改性,而且需求增长很快。


    目前常见的POE生产厂家有陶氏化学、日本三井、埃克森美孚、韩国LG、SK,其中SK的POE实际产地是新加坡的SSNC(SABIC、SK合资控股),这里大家知道SSNC跟SK是同一个POE牌号就好。


    其中陶氏化学的POE最为常见,其产能达到100万吨/年,市场占有率超过50%。而埃克森美孚目前的主要产能是向Vistamaxx调整,其在新加坡有30万吨/年的产能。
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