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江苏化工网 行业资讯 行业动态 光伏迎爆发式增长!关于POE材料,你想知道的都在这里
光伏迎爆发式增长!关于POE材料,你想知道的都在这里
  发布日期:2021-07-16

在“碳中和”这个全球热点下,光伏发电作为清洁能源,愈发受到人们关注。截止2020年底,全球累计光伏装机760.4GW。根据中国光伏行业协会预测,“十四五”期间,中国年均光伏新增装机量,将是2020年的1.5~2倍左右。在光伏材料中,EVA是用于生产光伏胶膜的主要材料,但其性能逐渐落后于下游需求,无法很好地解决PID(电势诱导衰减)问题,因此不适合应用在双面组件上,正在出让市场份额。而POE比例则在不断提升。

什么是POE

POE,聚烯烃弹性体,是指乙烯与高碳α-烯烃(1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)的无规共聚物弹性体。

POE的优点非常多,POE具有优异的耐候性和耐化学药品性,以及较好的透明性和柔顺性,与聚烯烃相容性好,兼具有橡胶的高弹性和塑料易加工的优点。

图片POE获得弹性所需的成本更低、质量更轻、能耗更低、对环境更友好,还有着极低的结晶度、密度很低、分子量分布窄、玻璃催化温度低等特征。这些特征使得POE对无机填充物有着良好的包容性,并具有良好的回弹性和柔韧性等,被广泛用于PP改性、PE改性、EVA鞋材和软管、HDPE注塑增韧、接枝增韧剂等。在许多应用场合可代替传统的橡胶及塑料软制品,还是性能优越的聚丙烯增韧改性剂。

POE主要应用都有啥

目前,POE已被广泛应用于汽车零部件、电线电缆、机械工具、家居用品、玩具、娱乐和运动用品、鞋底、密封件、热熔胶、光伏封装材料等领域。

一、在光伏行业的应用

相对于透明EVA胶膜而言,多层共挤POE胶膜具有更大的优势。多层共挤POE胶膜透水率低,接近同等厚度EVA胶膜的1/5,可大幅度提升组件耐候性能。与之同时,共挤POE胶膜在生产工艺上又兼有EVA胶膜的优势,即组件生产成品率高、生产效率高、胶膜本身保存容易。因此,POE胶膜用于封装电池片可以提高发电效率,在2020年市占率已经达到了25.5%,且未来有望进一步提升。

那么POE是否会完全取代EVA呢?答案是否定的,首先POE目前价格比较高,成本上不占据优势。同时POE的加工生产效率低,组件产品良率低。实际应用过程中,常常采用EVA/POE/EVA复合型结构,产品中间薄薄的一层POE,可以确保良好的PID阻性。

二、其他主要应用方向

1.PP改性

与弹性体POE共混来改善PP冲击性能,改性增韧后的PP可应用于汽车保险杠、汽车门板、家电外壳、办公文具、电瓶车和摩托车的塑料配件以及PP果冻杯等。

2.改善PP/PE回料性能

PP/PE回料,添加POE共混造粒或者直接注塑,可应用于塑料托盘、塑料周转箱、塑料工具箱、塑料办公桌椅配件、沙滩椅等。

3.PA尼龙等工程塑料增韧,相容剂

POE通过过氧化物引发可以顺利且有效与马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、丙烯酸AA等单体发生接枝反应,所得到的接枝物广泛地用来增韧PA等工程塑料,同时也可以当作相容剂用于塑料合金中。

4.与EVA并用发泡

POE的柔韧性和回弹要比EVA高出很多,并用发泡会有着更好的效果,如发泡后的产品重量更轻、压缩回弹更好、触感良好、泡孔均匀细腻、撕裂强度高等突出优点。无论是模压发泡还是造粒后的注射发泡,POE已经大量地被使用在沙滩鞋、拖鞋、运动鞋的中底、鼠标垫、座垫、保丽龙材料、保温材料、缓冲片材、箱包衬里等发泡产品上。

5.EVA挤出软管改性用POE

EVA和POE的混合使用添加在挤出软管的内层,使得软管具有抗污染性的封口,所需的热封温度低且热封强度更高。广泛地应用于吸尘器软管、洗衣机软管、排水管。

6.色母或填充母粒

POE在色母粒或填充母粒中当作载体或者代替PE蜡,可改善色母或填充母粒的品质。

7.E可以代替EVA生产高档的热熔胶,且产品可以做到无异味、低密度、高的流动涂覆性、浸润性好等,也可以与EVA并用。

8.电缆料

POE可代替EVA、EEA或EPDM用于非PVC电缆护套料绝缘;另外,POE硬度和强度的变化率低,可代替EVA或者与EVA并用来生产无卤阻燃电缆料。

9.膜类产品

如PE膜,基于POE/LLDPE/CPP共混。

10.无纺布

为了提高纺熔非织造布的柔软性和悬垂性,非织造布生产过程中需要选择合适的聚烯烃弹性体,并且添加其他的功能助剂。通过配方设计,添加一定比例的弹性体,可以大大改善非织造布的使用性能,产品克重也可大大降低。其柔软度、静摩擦系数、动摩擦系数都会明显改进。

POE的主要生产厂商有哪些

SABIC-SK

沙特基础工业公司(SABIC)与韩国石化公司SK综合化学等额合资控股公司SABIC SK Nexlene Company(SSNC),于2014年7月在新加坡成立,并大力开发聚烯烃弹性体POE,该产品采用Nexlene溶液聚合技术,并于2015年开始投放市场,牌号为Smart、Solumer,大力推进。

在今年的CHINAPLAS国际橡塑展上,SABIC主推的POE树脂FORTIFY C5075DP和C13075DP作为光伏组件封装材料,可为光伏组件提供出色的保护,并确保高效、可靠的能源输出。

埃克森美孚

1991年,埃克森美孚(ExxonMobil)公司利用Exxpol工艺,在其生产乙丙橡胶(EPDM)的装置上利用乙烯和丁烯共聚得到新型聚烯烃弹性体材料POE,其牌号为Exact,后来利用该工艺开了乙烯和丙烯、己烯共聚聚烯烃弹性体,牌号为Vistamaxx、Exceed。

陶氏(Dow)化学

1993年,陶氏(Dow)化学公司采用限定几何构型催化技术(CGCT)和INSITE工艺制成的新型聚烯烃弹性体材料POE,该产品是乙烯和1-辛烯共聚而得,牌号为Engage,后来陶氏(Dow)化学公司还开发了乙烯和丙烯、丁烯共聚聚烯烃弹性体POE,牌号为Versify、Affinity等。该工艺可以在乙丙橡胶(EPDM)设备上生产得到产品。DOW在光伏领域牌号主要是ENGAGE PV。

三井(Mitsui)化学

2005年,三井(Mitsui)化学公司在新加坡建设一套10万t/a的POE生产装置,该公司技术来自陶氏(Dow)化学,生产乙烯和1-辛烯、丁烯共聚聚烯烃弹性体POE,牌号为Tafmer。

LG化学

LG采用自主研发的茂金属催化剂,以乙烯和1-辛烯或 1-丁烯为原料,生产的聚烯烃弹性体(POE),其牌号为Lucene。

POE需求量逐年提高,国内的生产厂家有哪些

万华化学

万华化学几年前开始研发POE,目前已经到了中试阶段,预计在2025年前有20万吨产能。2020年10月9日,万华化学发布“万华化学集团股份有限公司聚氨酯产业链一体化-乙烯二期项目环境影响报告书征求意见稿公示”。该项目为改扩建项目,建设内容包含20万吨/年聚烯烃弹性体(POE)装置。

中国石化天津

中国石化天津南港乙烯工程以120万吨/年乙烯装置为龙头,瞄准世界领先、填补国内空白、顶替进口,产业链延伸建设超高分子量、α-烯烃、ALL-PE、ABS、POE、HDPE等12套高端新材料装置。其中POE聚烯烃类热塑性弹性体装置为10万吨/年,是属于C4型POE。

惠生

据业内人士透露,惠生的10万吨POE装置,将于2023年投产。

京博石化

京博石化POE装置初步规划5万吨/年,初步计划2025年投产。

可以看出,随着POE在光伏等领域的需求日益增长,越来越多有实力的中国化工企业加入POE的研发和生产中,未来几年将成为POE市场中重要的参与者。

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