在当今材料科学的舞台上，环烯烃共聚物（COC/COP）作为一颗耀眼的新星，正散发着独特的魅力。其性能优越，涵盖出色的光学性能、优良的气密性、耐热性、刚性以及高透光率等诸多优点，在光学、医药、电子等多个关键领域都有着广泛且重要的应用。
发展困境
长期以来，COC/COP 的生产技术都掌握在国外企业手里。日本的瑞翁化学株式会社、合成橡胶、宝理 / 大赛璐以及三井化学株式会社等在全球 COC/COP 市场占据主导地位，其总产能合计约 8.6 万吨 / 年。我国在COC/COP材料的供应上严重依赖进口，在成本控制和技术创新方面都受到极大的限制。
国内布局
然而，我国企业并未因此而退缩，反而积极投身于 COC/COP 材料的国产化研发征程。
阿科力堪称其中的先锋代表。自 2014 年起，阿科力便坚定地踏上了长达 9 年的研发之路。2020 年，COC 项目从小试阶段顺利迈入研发放大环节；2021 年，成功完成原料千吨级生产线建设以及 COC 的实验室级别合成与验证。到了 2024 年 9 月，振奋人心的消息传来，阿科力千吨级高透光材料（环烯烃共聚物 COC）生产线已完成主体建设及设备安装、调试工作，试生产方案经专家组评审通过，并获得相关主管部门同意备案，正式进入试生产阶段。此外，阿科力在潜江江汉盐化工业园的年产 2 万吨聚醚胺、3 万吨光学材料（环烯烃单体及聚合物）项目也在稳步推进，截止 2024 年 6 月底，土建施工按计划顺利进行，预计 2024 年三季度可完成所有土建施工。
金发科技同样在 COC/COP 国产化进程中留下了浓墨重彩的一笔。通过不懈的自主研发，成功完成医疗级与光学级 COC 材料的小试，并于 2023 年 9 月让自主研发的 COC 中试装置投入运行，其 80 吨 / 年中试线已顺利投产，为后续大规模生产奠定了坚实基础。
辽宁鲁华泓锦新材料科技有限公司也取得了卓越的成果。2024 年 1 月，其环烯烃聚合物（COC）装置一次性投产成功，生产出合格产品，一期产品各项性能均超预期，实现了在石化新材料研发领域的重大突破。该项目年产环烯烃共聚物 500 吨、降冰片烯（折 100% 降冰片烯）1000 吨，并于 9 月初顺利通过竣工环境保护验收。一期示范项目完成后，二期规划建设 10000 吨 / 年环烯烃聚合物生产装置，彰显了其进一步扩大生产规模的决心。
还有拓烯科技，其 3000 吨 / 年特种环烯烃共聚物（SOOC® 拓美特®）项目一期于 2023 年 11 月 30 日成功投产，二期年产 4.8 万吨高端光学新材料项目预计于 2025 年竣工投产，正逐步提升我国在 COC 材料生产领域的竞争力。
除了上述企业，国内还有万华化学、益丰生化、盖丰新材料等众多公司，也都在从单体、聚合小试、工业化建设等各个方面大力推进 COC/COP 国产化，形成了一股强大的合力。
技术突破
在 COC/COP 国产化进程中，技术突破是核心关键。深圳先进高分子材料研究院朱世平院士团队发挥了重要引领作用。他们采用高温溶液聚合法，成功研制出覆盖多种进口商品牌号的 COC 样品，并且具备实现中小试及量产的产业化技术条件。该团队攻克了两项关键技术难关：一是 COC 树脂连续溶液工艺技术，通过连续溶液聚合法合成环烯烃共聚物；二是 COC 分子链结构调控技术，凭借其在聚合反应工程方面的优势技术积累，能够有效地控制环烯烃共聚物的聚合度、支化度以及相对分子质量分布，从而得到高品质产品，并已申请知识产权保护。
应用前景
随着国内企业在 COC/COP 材料国产化进程中的不断推进，其应用前景愈发广阔，市场潜力也日益凸显。 在光学领域，COC 透光率可达 91% 以上，双折光性低，密度约为玻璃的一半，在手机镜头、监控安防摄像头、车载摄像头、无人机摄像头等领域广泛应用。例如 iPhone 的部分摄像头镜片就采用了 COC 材料，同时 COC 制成的膜材料也用于各类屏幕的偏光片、保护膜等，如三星的部分液晶电视产品使用了 COC 膜作为屏幕保护材料。随着 5G 手机和汽车自动驾驶技术的快速发展，对光学镜头的需求持续攀升，COC/COP 在光学镜头领域的市场空间将进一步拓展。 在生物医药领域，COC/COP 树脂纯度高、气密性和水蒸气阻隔性好、生物相容性佳，可应用于预灌封注射器、药用容器、生物芯片和精密实验器材等。如在预灌封注射器方面，COC 塑料管替代玻管应用于价值高昂、敏感类的生物制剂及低温条件下的 mRNA 疫苗以及医美类注射针剂，相比传统玻璃注射器具有重量轻、不易破碎等优点。在药品包装瓶、输液瓶等药用容器中，COC/COP 材料的高透明性方便医护人员观察药品状态，高耐热性和耐低温性适应不同储存条件。
在聚烯烃改性领域，COC/COP 与 LLDPE、HDPE 等共混可增强材料阻隔性能和立袋力学性能，与普通 PE 掺混生产 PET 包装上的热缩膜，可降低成本、提高包装材料性能，在食品、保健品和化妆品包装等领域广泛应用，成为包装薄膜领域发展最快的材料之一。
在电子领域，COC/COP 材料介电常数低、介电损耗小，被广泛应用于薄膜电容器的膜材料，可提高电容器储能密度和工作稳定性，降低体积和重量；还可作为电子封装材料，为电子芯片提供保护和绝缘，保证电子器件在恶劣环境下正常工作。
市场前景
据相关机构预测，到2025年，我国 COC/COP 的消费量将提高到2.9万吨，年复合增长率达到 8.9%。从消费结构来看，目前主要应用于光学，占比 53.2%；其次为包装和医疗领域，分别占比 25.3% 和 15.1%；预计到 2025 年，光学领域占比将上升至 55.4%，包装领域及医疗领域占比将升至 23.6% 和 14.7%。
仅 2024 年，我国 COC 产品市场空间就有望达到 4.2 万吨，其中光学镜头领域需求将达 2 万吨，新型光学应用领域需求 0.5 万吨，预灌封注射器需求 1.2 万吨，药用容器、药品包装及其他潜在应用领域需求 0.5 万吨。
未来展望
尽管我国在 COC/COP 材料国产化方面取得了显著进展，但仍面临一些挑战。目前，其原材料降冰片烯主要被国外垄断，导致 COC 的进口原材料价格较高，COP 的价格则更高，这在一定程度上限制了其在对成本敏感领域的应用。此外，国内企业在产品质量的稳定性、生产规模等方面与国外先进水平相比仍存在差距，需要持续加强研发投入和生产管理优化。 然而，我们坚信，随着国内企业技术的不断成熟和产能的逐步扩大，COC/COP 材料国产化进程必将加速推进。通过持续创新和协同合作，我国有望打破国外技术垄断，进一步降低生产成本，提高产品质量和市场竞争力，让 COC/COP 材料在国内乃至全球的光学、医药、电子、包装等众多领域发挥更为重要的作用，为我国高端制造业的发展提供强有力的材料支撑，开启 COC/COP 材料国产化的辉煌新篇章。
来源：石化行业走出去联盟
