近日，中國石油石油化工研究院(以下簡稱石化院)與大慶石化公司合作開發(fā)的超高相對分子質(zhì)量聚乙烯(UHMWPE)鋰電池隔膜專用料UH100P和UH150P，相繼在22萬噸/年低壓聚乙烯裝置實(shí)現(xiàn)首次生產(chǎn)。產(chǎn)品各項(xiàng)性能滿足指標(biāo)要求，黏均相對分子質(zhì)量分別達(dá)到100萬和150萬，標(biāo)志著石化院打通了UHMWPE全系列新產(chǎn)品的自主研發(fā)之路。
鋰電池隔膜對鋰電池的使用壽命、循環(huán)性能和安全性能等關(guān)鍵指標(biāo)具有重要影響，是鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中最關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。UHMWPE制備的隔膜制品具有電化學(xué)穩(wěn)定性好、壽命長、安全性高、厚度薄且均一、孔徑大小易控制等特點(diǎn)，已逐漸成為鋰電池隔膜發(fā)展的主流。
為保證鋰電池隔膜的安全性能，同時(shí)兼顧原料的塑化均勻性、成膜性及熱穩(wěn)定性能，鋰電池隔膜專用料要求聚乙烯的黏均相對分子質(zhì)量為50萬～80萬，逐漸達(dá)到100萬以上。然而受生產(chǎn)技術(shù)限制，國內(nèi)濕法隔膜企業(yè)目前所用原料UHMWPE主要依靠進(jìn)口，國產(chǎn)料由于超高相對分子質(zhì)量工藝控制難度大、產(chǎn)品核心性能要求苛刻、下游用戶制品準(zhǔn)入時(shí)間長等，產(chǎn)品性能及影響力遠(yuǎn)不及進(jìn)口產(chǎn)品。
為此，石化院大慶中心樹脂所采用自主研發(fā)小粒徑催化劑與現(xiàn)用催化劑工業(yè)化應(yīng)用雙線并行的開發(fā)思路，在UHMWPE鋰電池隔膜專用料的開發(fā)與生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，推進(jìn)工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程。2022年，石化院深入調(diào)研市場供需變化和客戶意見，在開發(fā)過程中著力解決專用料顆粒的粒徑大小與均勻分布等技術(shù)難題，進(jìn)一步優(yōu)化相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，開發(fā)出UH100P和UH150P生產(chǎn)技術(shù)。
4月初以來，項(xiàng)目組成員與大慶石化公司技術(shù)人員根據(jù)催化劑特點(diǎn)及目標(biāo)牌號詳細(xì)制訂了工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)方案，生產(chǎn)期間扎根現(xiàn)場，緊密跟蹤產(chǎn)品指標(biāo)，持續(xù)對產(chǎn)品進(jìn)行粒度分布、熔點(diǎn)、熔指、密度等性能測試，為裝置及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)提供重要依據(jù)。目前，UH100P專用料在國內(nèi)鋰電池隔膜企業(yè)噸級小批量加工應(yīng)用試驗(yàn)成功，正加快推進(jìn)10噸級隔膜中試加工試驗(yàn)進(jìn)度;UH150P產(chǎn)品也正在推進(jìn)與下游廠家加工合作事宜。
此次UH100P和UH150P專用料的成功開發(fā)，打通了UHMWPE全系列新產(chǎn)品的研發(fā)道路，為高端聚烯烴新產(chǎn)品研發(fā)開拓了新領(lǐng)域，為煉化企業(yè)提質(zhì)增效作出重要貢獻(xiàn)。下一步，石化院將不斷創(chuàng)新高端聚烯烴新產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)市場競爭力。
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