COC/COP即环烯烃共聚物/聚合物,环烯烃聚合物。此类聚合物是一类新型的高附加值热塑性工程塑料,其特性曲线在聚合过程中可以在很宽的范围内变化。将这两类产品放在一起描述,是因为COC和COP非常相似,不同之处在于COC在聚合过程中使用多种单体而COP仅使用一种单体。
这类聚合物最经典的合成路线是由C5环状二烯烃(如双环戊二烯、环戊二烯)与乙烯发生D-A加成反应得到降冰片烯,后者再与低碳α-烯烃(主要是乙烯)进行共聚,得到透明且纯度极高的非结晶性树脂。最早的环烯烃聚合物商品化产品出现在上世纪90年代初,由日本瑞翁株式会社Zeon率先使用Ziegler型催化剂,通过开环聚合(ROMP)/氢化工艺得到,并于1990年完成小规模的产能建设。随后日本合成橡胶、三井化学、Hoechst等公司投入了商品化的技术研发。产业链方面,环烯烃聚合物上游主要是C5/C9分离的环状二烯烃(主要是双环戊二烯或环戊二烯)和低碳α-烯烃(主要是乙烯)。下游应用方面,则主要聚集于光学树脂及薄膜、生物医药、聚烯烃改性等领域。
环烯烃聚合物的聚合通常有两类工艺路线,一是开环移位聚合(ROMP)工艺,二是茂金属催化的加成聚合(mCOC)工艺。开环移位聚合的原料仅为环烯烃单体,而加成聚合的原料除环烯烃单体外,还有低碳α-烯烃单体。无论采取哪种工艺,环烯烃单体的合成,尤其是关键中间体——降冰片烯的合成是无法绕过的,也是环烯烃聚合物合成过程中的“卡脖子”环节之一。此外,如何设计和寻找高效的催化剂体系也是研发和产业化过程中的核心环节。环烯烃单体是环烯烃聚合物(COC/COP)的主要原材料,同时,环烯烃单体自身具有特殊的脂环族结构,因其独特的结构特点,采用其合成的树脂具有极低的树脂粘度、优异的鲜映性、优异的耐候性、极佳的耐水性以及与其他树脂良好的混溶性等一系列优异的性能,是国家支持发展的高固体份、低粘度、低挥发性有机物(VOCs)的表面罩光材料的关键原材料,而罩光材料能有效降低行业VOCs的排放量,市场空间广阔。
在下游消费领域方面,光学是目前环烯烃聚合物树脂最高端也是消费量最大的下游,主要应用形式有光学树脂和薄膜,树脂主要用于制作摄像头镜片,薄膜则主要作为液晶显示模组中的偏光片的核心组成部分,起到支撑偏光片并保护液晶层的作用。在生物医药领域,环烯烃聚合物目前主要用于预灌封注射器和疫苗包装容器使用,医疗设备和药物输送领域的应用起步较早,在特定领域已经形成一定规模,其在生物芯片等领域的应用也在逐步扩大,此外还在生物医药实验用品等方面有应用实例。聚烯烃改性方面则主要聚焦于包装领域的应用,COC/COP和某些大宗聚烯烃产品具有非常良好的共混性,其添加对于减少包装厚度,改善其气味和水汽阻隔性有非常明显的帮助,同时也提高了包装力学性能和易撕性。电子行业的应用则主要集中于薄膜电容器的电容膜这一特定场景。