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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 高分子 » 合成制备 » 环烯烃COC共聚物的制备
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wdtodaybest

木虫 (著名写手)
已领完
环烯烃COC共聚物的制备
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各位大神，小弟才开始接触COC，感觉这个材料工业化好难，降冰片烯国内产业化的不多 价格比较贵，茂金属催化剂更是贵！助催化剂MAO制备难度大，价格也很贵，关键是用量还很大，所以我奇怪宝理是怎么工业化的？有没有做COC的大神和我交流一下，我才开始做这个项目，感觉好难！

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1楼 2021-03-07 19:50:20
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科研大师姐

银虫 (小有名气)
★
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你感受到的降冰片烯、茂金属催化剂、MAO 助催化剂带来的工业化难题，正是 COC 产业的核心壁垒。而日本宝理能实现稳定工业化，核心靠全链条技术垄断、工艺持续优化和产业链协同，以此破解原料、催化剂、成本三大核心痛点，具体做法如下，也附一些适合新手的入门突破思路：
原料端：自给自足 + 工艺优化，破解降冰片烯成本高难题
配套化生产垄断原料：降冰片烯主要通过乙烯与环戊二烯经 Diels - Alder 反应合成，全球 90% 以上的单体降冰片烯产能都和 COC/COP 产能配套。宝理作为全球核心 COC 厂商，早就搭建了自己的原料配套生产线，不用依赖外部采购，既能稳定供应，还能规避外购的溢价。而且其掌握 C5 馏分精细分离的核心技术，能提升环戊二烯的转化率和降冰片烯的选择性，进一步降低原料端的单位成本 —— 要知道降冰片烯这类原料成本占 COC 总成本超 40%，自给自足是其控制成本的关键。
对比国内，目前仅有鲁晶化工有一套 500 吨 / 年的降冰片烯合成装置，产能远跟不上 COC 产能需求，只能高价外购，自然成本居高不下。
催化剂端：专利封锁 + 结构改良，攻克催化剂贵、用量大的问题
定制化催化剂提升效率：宝理没有依赖通用茂金属催化剂，而是聚焦钛、锆系金属开发专属催化剂，还通过专利技术（如 WO2022070959、JP7127231B 等）优化催化剂结构。这种定制催化剂能精准控制乙烯与降冰片烯的共聚反应，不仅减少聚乙烯类杂质生成（避免后续过滤增加成本），还大幅提升催化活性，间接减少催化剂用量。
优化助催化剂体系降本：针对 MAO 制备难、用量大的问题，宝理在专利中采用铝氧烷或硼酸盐化合物替代部分 MAO，或优化 MAO 与主催化剂的配比，既降低了助催化剂的用量，又避免了单一依赖 MAO 带来的成本压力。而国内目前大多还在沿用传统茂金属 + MAO 体系，尚未形成成熟的替代方案，成本自然难降。
专利壁垒巩固优势：宝理围绕茂金属催化剂的结构、配比、应用工艺布局了严密的专利网，既阻止了竞争对手抄袭，也为自己长期使用低成本催化体系提供了保障。
工艺端：连续聚合 + 精准控温，保障规模化生产稳定性
采用高效加成聚合工艺：宝理用的是茂金属加成聚合工艺（mCOC），这种工艺能直接打开降冰片烯环上的 π 键，和乙烯共聚，产物主链不含双键，不用额外加氢，相比 COP 的开环易位聚合工艺，少了一道复杂工序，既降低设备投入，又减少能耗和成本。
优化连续聚合提升产能：它通过改良连续聚合工艺，优化共聚序列控制，提升反应的均一性和稳定性，隐性提高产能利用率。比如通过精准控制反应温度、压力和单体进料速度，避免局部反应过快导致产品性能波动，从而提升良品率 —— 而良品率是规模化生产中控制成本的核心，国内小试或中试阶段常因工艺不稳定导致良品率低，进一步摊高成本。
市场端：绑定高端需求摊薄前期投入
宝理的 TOPAS® 系列 COC 主打光学级、医疗级等高附加值领域，比如 AR/VR 镜头、预灌封注射器等。这些领域对材料性能要求极高，对价格敏感度低。高售价能覆盖前期研发和设备投入的成本，反过来又能支撑其持续投入技术研发，形成 “高端产品 - 高利润 - 再研发” 的良性循环。比如其医疗级 COC 产品满足生物相容性，光学级产品透光率超 91%、双折射率极低，这些性能优势让它能稳定占据高端市场，不用陷入低价竞争。
给新手的入门突破小建议
先从催化剂配比入手：可以参考中石油 PME - 18 催化剂的思路，尝试在现有茂金属催化剂中加入少量改性剂，或用硼酸盐等替代部分 MAO，先在小试中验证催化活性和用量，逐步降低成本，不用一开始就追求自主合成催化剂。
原料端优先找产学研合作：国内拓烯科技、鲁华泓锦等已实现千吨级 COC 生产，鲁晶化工的降冰片烯产品也达标，可尝试和这些企业或北京石油化工学院这类有技术积累的院校合作，采购适配的原料或共享合成工艺，避开独自开发的高风险。
聚焦细分中低端场景验证工艺：初期不用盯着高端光学领域，可先攻克食品包装易撕膜、普通医疗分析皿等对性能要求稍低的场景，用这些场景验证工艺稳定性，积累数据后再逐步向高端领域突破，降低初期规模化的风险。
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147楼2025-12-17 09:54:48
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ip1881212楼
2021-03-07 19:50   回复  
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tzynew3楼
2021-03-07 19:52   回复  
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dshy0074楼
2021-03-07 19:56   回复  
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糖果果6665楼
2021-03-07 20:21   回复  
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无视军团6楼
2021-03-07 20:21   回复  
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yi心灵感应7楼
2021-03-07 20:49   回复  
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hust+whu8楼
2021-03-07 21:08   回复  
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svfh29709楼
2021-03-07 21:33   回复  
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Angler'10楼
2021-03-07 21:36   回复  
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云在青天11楼
2021-03-07 21:42   回复  
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nono200912楼
2021-03-07 21:55   回复  
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aoiufya13楼
2021-03-07 21:59   回复  
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姜明201514楼
2021-03-07 22:00   回复  
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