隨著碳中和成為全球熱點，光伏發(fā)電將有很大發(fā)展空間。中國太陽能行業(yè)新增裝機(jī)已連續(xù)8年位居全球第一，未來5年還要繼續(xù)爆發(fā)式增長。

截止2020年底，全球累計光伏裝機(jī)760.4GW。全球的光伏膠膜基本上都是在中國生產(chǎn)的，用于生產(chǎn)膠膜的材料主要是EVA，而POE比例也不斷的提升。

一、什么是POE？

聚烯烴彈性體（POE）是采用茂金屬催化劑的乙烯和α-烯烴實現(xiàn)原位聚合的熱塑性彈性體 ，其中聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)(樹脂相)起物理交聯(lián)點的作用，具有典型的塑料性能，加入一定量的 α-烯烴（1-丁烯、 1-己烯、1-辛烯等） 后，削弱了聚乙烯鏈的結(jié)晶區(qū)，形成了呈現(xiàn)橡膠彈性的無定型區(qū)(橡膠相)，使產(chǎn)品又 具有彈性體的性質(zhì) 。

POE具有塑料和橡膠的雙重特性綜合性能優(yōu)異，因此POE可以看作是 塑料與橡膠的橋梁產(chǎn)品 。狹義上的POE是指乙烯-辛烯共聚物[Poly(ethylene-1-octene)或Ethylene-1-octenecopolymer，也稱EOC]。

乙烯與高級α-烯烴共聚物中，當(dāng)共聚物中高級α-烯烴含量較高時，呈半結(jié)晶、低模量的聚合物。乙烯與高級α-烯烴共聚物通過聚乙烯鏈段的結(jié)晶起到物理交聯(lián)的作用，從而呈現(xiàn)熱塑性彈性體的行為。

乙烯-辛烯共聚物是乙烯與高級α-烯烴共聚物中發(fā)展迅速的一類，其中Dow化學(xué)公司開發(fā)的乙烯-辛烯共聚物非常具有代表性。

Dow公司開發(fā)的限定幾何構(gòu)型茂金屬催化劑應(yīng)用于乙烯-辛烯共聚時，隨著共聚單體含量增加，可制得從高結(jié)晶、層狀形態(tài)的典型高模量樹脂到低結(jié)晶、散亂束狀形態(tài)的熱塑性彈性體。Bensason等提出這種結(jié)構(gòu)形態(tài)變化的四個區(qū)域：

POE分子鏈中的樹脂相（聚乙烯鏈）結(jié)晶區(qū)起到了物理交聯(lián)點的作用，一定量α-烯烴（1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等）的引入削弱了聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)，形成了橡膠相從而成為具有橡膠彈性的無定型區(qū)，使得POE成為一種性能優(yōu)異的熱塑性彈性體。

二、POE的重要應(yīng)用

POE彈性體從本質(zhì)上來說，就是在支化聚乙烯，這一點類似與EVA、EEA、EBA等。聚烯烴彈性體POE分子結(jié)構(gòu)中沒有不飽和雙鍵，具有很窄的分子量分布和短支鏈結(jié)構(gòu)（短支鏈分布均勻），因而具有高彈性、高強(qiáng)度、高伸長率等優(yōu)異的物理機(jī)械性能和的優(yōu)異的耐低溫性能。

窄的分子量分布使材料在注射和擠出加工過程中不宜產(chǎn)生撓曲，因而POE材料的加工性能優(yōu)異。由于POE大分子鏈的飽和結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)中所含叔碳原子相對較少，因而具有優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能。

此外有效的控制在聚合物線形短支鏈支化結(jié)構(gòu)中引入長支鏈，使材料的透明度提高，同時有效的改善了聚合物的加工流變性。

POE可以取代橡膠、柔性PVC、EPDM、EPR、EMA、EVA、TPV、SBC和LDPE等材質(zhì)，應(yīng)用于不同產(chǎn)品，如汽車擋板，柔性導(dǎo)管，輸送帶，印刷滾筒，，運(yùn)動鞋，電線電纜、汽車部件、耐用品、擠出件、壓模件、密封材料、管件和織物涂層等，也可以作為低溫抗沖改良劑來改善PP的低溫抗沖性能，同時可以作為熱塑性彈性體運(yùn)用于汽車領(lǐng)域。

POE不需混煉和硫化 ?？刹捎猛ǔ崴苄运芰霞庸ぴO(shè)備進(jìn)行加工成型。成型加工溫度和加工壓力一般應(yīng)略高一些，可在極高的加工速度下加工。可以注射成型、擠出成型，也可用壓延機(jī)加工成板材或薄膜，并可吹塑成型，利用熱成型可制造形狀復(fù)雜的制品。可根據(jù)需要添加各種顏料制成不同的顏色。

有些生產(chǎn)廠家依制品的使用要求，提供如耐油型、阻燃型、電穩(wěn)定型以及可靜電涂料型等各種品級的特殊配合料。有時為改善加工性能和某些制品的使用性能或降低成本時，也可以加入某些配合劑，如抗氧劑、軟化劑和填充劑、著色劑等。邊角料和廢料可回收重復(fù)加工使用。但一般摻入比例不超過30％。

隨著POE含量的增加，體系的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率有很大的提高。 可見，POE對PP有優(yōu)良的增韌作用，與PP、活性碳酸鈣有較好的相容性 。這是因為POE的分子量分布窄，分子結(jié)構(gòu)中側(cè)辛基長于側(cè)乙基，在分子結(jié)構(gòu)中可形成聯(lián)結(jié)點，在各成分之間起到聯(lián)結(jié)、緩沖作用，使體系在受到?jīng)_擊時起分散、緩沖沖擊能的作用，減少銀紋因受力發(fā)展成裂紋的機(jī)會，從而提高了體系的沖擊強(qiáng)度。當(dāng)體系受到張力時，由于這些聯(lián)結(jié)點所形成的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)可以發(fā)生較大的形變，所以，體系的斷裂伸長率有顯著的增加，當(dāng)POE的含量增加時，體系的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量均有所下降，這是由POE本身的性能決定的，故POE的含量應(yīng)控制在20%以下。

POE的含量與熔融指數(shù)的關(guān)系，加入POE后，體系的熔融指數(shù)增加。POE本身的流動性較好，它的加入，同時也改善了整個體系的流動性，當(dāng)POE含量超過15份以后，體系的熔融指數(shù)基本沒有變化，若要繼續(xù)提高體系的流動性，則不能完全依賴于POE。

針對上述特點，POE應(yīng)用方向如下：

1、PP改性

與彈性體POE共混來改善PP 沖擊性能，改性增韌后的PP可應(yīng)用于汽車保險杠，汽車門板，家電外殼，辦公文具，電瓶車和摩托車的塑料配件以及PP 果凍杯等。

2、改善PP/PE回料性能

PP/PE回料，添加POE 共混造?；蛘咧苯幼⑺埽蓱?yīng)用于塑料托盤，塑料周轉(zhuǎn)箱，塑料工具箱，塑料辦公桌椅配件，沙灘椅等。

3、PA尼龍等工程塑料增韌，相容劑

POE通過過氧化物引發(fā)可以順利且有效與馬來酸酐（MAH），甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA），丙烯酸AA等單體發(fā)生接枝反應(yīng)，所得到的接枝物廣泛的用來增韌PA等工程塑料，同時也可以當(dāng)作相容劑用于塑料合金中。

4、與EVA并用發(fā)泡

POE的柔韌性和回彈要比EVA高出很多，并用發(fā)泡會有著更好的效果，如發(fā)泡后的產(chǎn)品重量更輕，壓縮回彈更好，觸感良好，泡孔均勻細(xì)膩，撕裂強(qiáng)度高等突出優(yōu)點。無論是模壓發(fā)泡還是造粒后的注射發(fā)泡，POE已經(jīng)大量的被使用在沙灘鞋，拖鞋，運(yùn)動鞋的中底，鼠標(biāo)墊，座墊，保麗龍材料，保溫材料，緩沖片材，箱包襯里等發(fā)泡產(chǎn)品上。

5、EVA擠出軟管改性用POE

EVA 和POE的混合使用添加在擠出軟管的內(nèi)層，使得軟管具有抗污染性的封口，所需的熱封溫度低且熱封強(qiáng)度更高。廣泛的應(yīng)用于吸塵器軟管，洗衣機(jī)軟管，排水管。

6、色母或填充母粒

POE在色母粒或填充母粒中當(dāng)作載體或者代替PE蠟，可改善色母或填充母粒的品質(zhì)。

7、熱熔膠

POE 可以代替EVA 生產(chǎn)高檔的熱熔膠，且產(chǎn)品可以做到無異味，低密度，高的流動涂覆性，浸潤性好等，也可以與EVA并用。

8、電纜料

POE可代替EVA、EEA 或EPDM用于非PVC電纜護(hù)套料絕緣；另外POE硬度和強(qiáng)度的變化率低可代替EVA 或者與EVA并用來生產(chǎn)無鹵阻燃電纜料。

9、膜類產(chǎn)品

如PE膜，基于POE/LLDPE/CPP共混。

10、無紡布

為了提高紡熔非織造布的柔軟性和懸垂性，非織造布生產(chǎn)過程中需要選擇合適的聚烯烴彈性體，并且添加其他的功能助劑。通過配方設(shè)計，添加一定比例的彈性體，可以大大改善非織造布的使用性能，產(chǎn)品克重也可大大降低。其柔軟度、靜摩擦系數(shù)、動摩擦系數(shù)都會明顯改進(jìn)。

三、POE的主要生產(chǎn)廠商

1. 埃克森美孚：

1991年?？松梨冢‥xxonMobil）公司利用Exxpol工藝，在其生產(chǎn)乙丙橡膠（EPDM）的裝置上利用乙烯和丁烯共聚得到新型聚烯烴彈性體材料POE，其牌號為Exact，后來利用該工藝開了乙烯和丙烯、己烯共聚聚烯烴彈性體，牌號為Vistamaxx、Exceed。

2. 陶氏( Dow)化學(xué)：

1993年陶氏( Dow)化學(xué)公司采用限定幾何構(gòu)型催化技術(shù)(CGCT) 和INSITE 工藝制成的新型聚烯烴彈性體材料POE，該產(chǎn)品是乙烯和1-辛烯共聚而得，牌號為Engage，后來陶氏( Dow)化學(xué)公司還開發(fā)了乙烯和丙烯、丁烯共聚聚烯烴彈性體POE，牌號為Versify、Affinity等。該工藝可以在乙丙橡膠（EPDM）設(shè)備上生產(chǎn)得到產(chǎn)品。DOW在光伏領(lǐng)域牌號主要是ENGAGE? PV。

3. 三井(Mitsui)化學(xué)：

三井(Mitsui)化學(xué)公司2005年在新加坡建設(shè)一套10萬t/a的POE生產(chǎn)裝置，該公司技術(shù)來自陶氏( Dow)化學(xué)，生產(chǎn)乙烯和1-辛烯、丁烯共聚聚烯烴彈性體POE，牌號為Tafmer。

4. LG化學(xué)：

LG采用自主研發(fā)的茂金屬催化劑，以乙烯和1-辛烯或 1-丁烯為原料，生產(chǎn)的聚烯烴彈性體(POE)，其牌號為Lucene。

5. SABIC-SK：

沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司（SABIC）與韓國石化公司SK綜合化學(xué)等額合資控股公司SABIC SK Nexlene Company(SSNC)，于2014年7月在新加坡成立，并大力開發(fā)聚烯烴彈性體POE，該產(chǎn)品采用Nexlene?溶液聚合技術(shù)，并于2015年開始投放市場，牌號為Smart、Solumer，大力推進(jìn)。

在2021年橡塑展上，SABIC主推的POE樹脂F(xiàn)ORTIFYTM C5075DP和C13075DP作為光伏組件封裝材料，可為光伏組件提供出色的保護(hù)，并確保高效、可靠的能源輸出。

6. 萬華化學(xué)：

萬華化學(xué)幾年前開始研發(fā)POE，目前已經(jīng)到了中試階段，預(yù)計在2025年前有20萬噸產(chǎn)能。2020年10月9日，萬華化學(xué)發(fā)布“萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司聚氨酯產(chǎn)業(yè)鏈一體化-乙烯二期項目環(huán)境影響報告書征求意見稿公示”。該項目為改擴(kuò)建項目，建設(shè)內(nèi)容包含20萬噸/年聚烯烴彈性體(POE)裝置。

7. 中國石化天津：

中國石化天津南港乙烯工程以120萬噸/年乙烯裝置為龍頭，瞄準(zhǔn)****、填補(bǔ)國內(nèi)空白、頂替進(jìn)口，產(chǎn)業(yè)鏈延伸建設(shè)超高分子量、α-烯烴、ALL-PE、ABS、POE、HDPE等12套高端新材料裝置。其中P0E聚烯烴類熱塑性彈性體裝置為10萬噸/年，是屬于C4型POE。

8. 惠生：

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，惠生10萬噸POE裝置，將于2023年投產(chǎn)。

可以看出隨著POE在光伏等領(lǐng)域的需求日益增長，越來越多有實力的中國化工企業(yè)加入POE的研發(fā)和生產(chǎn)中，未來幾年將成為POE市場中重要的參與者。

TPE材料和硅橡膠哪個更好?

TPE材料：

TPE材料是一種熱塑性彈性體材料，具有高強(qiáng)度，高回彈性，可注塑加工的特征，應(yīng)用范圍廣泛，環(huán)保無毒安全，有優(yōu)良的著色性?？捎糜谒芰系脑鰪?qiáng)、增韌改性。自補(bǔ)強(qiáng)性大，配方簡化，配合劑對聚合物的影響制約小，質(zhì)量性能更易掌握。但TPE的耐熱性不如橡膠，隨著溫度上升而物性下降幅度較大，因而適用范圍受到限制。

同時，壓縮變形、彈性回復(fù)、耐久性等同橡膠相比較差，價格上也往往高于同類橡膠。盡管如此，TPE的優(yōu)點仍十分突出，各種新型的TPE產(chǎn)品也不斷開發(fā)出來。作為一種節(jié)能環(huán)保的橡膠新型原料，發(fā)展前景十分看好。但是現(xiàn)在一般運(yùn)用在高檔、高透明玩具，成人用品、吸盤用料、運(yùn)動器材以及密封圈等。

硅橡膠：

硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構(gòu)成，硅原子上通常連有兩個有機(jī)基團(tuán)的橡膠。普通的硅橡膠主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧鏈節(jié)組成。苯基的引入可提高硅橡膠的耐高、低溫性能，三氟丙基及氰基的引入則可提高硅橡膠的耐溫及耐油性能。

硅橡膠耐低溫性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后，可達(dá)-73℃。硅橡膠的耐熱性能也很突出，在180℃下可長期工作，稍高于200℃也能承受數(shù)周或更長時間仍有彈性，瞬時可耐300℃以上的高溫。硅橡膠的透氣性好，氧氣透過率在合成聚合物中是很高的。

綜上所述，我們可以看出TPE材料和硅橡膠其實并不是存在哪個更好的情況，這兩種材料都各有千秋，而且應(yīng)用領(lǐng)域也稍有不同，像TPE材料更多的是傾向食品級和運(yùn)動器械以及線材方面。而硅橡膠更多的運(yùn)用到醫(yī)療行業(yè)。