Lineær lavdensitetspolyetylen, strukturelt forskjellig fra generell lavdensitetspolyetylen, fordi det ikke er noen langkjedede grener. Lineariteten til LLDPE avhenger av de forskjellige produksjons- og prosesseringsprosessene for LLDPE og LDPE. LLDPE dannes vanligvis ved kopolymerisasjon av etylen og høyere alfa-olefiner som buten, heksen eller okten ved lavere temperatur og trykk. LLDPE-polymeren produsert ved kopolymerisasjonsprosessen har en smalere molekylvektfordeling enn generell LDPE, og har samtidig en lineær struktur som gjør at den har forskjellige reologiske egenskaper.
smelteflytegenskaper
Smelteflytegenskapene til LLDPE er tilpasset kravene i den nye prosessen, spesielt filmekstruderingsprosessen, som kan produsere LLDPE-produkter av høy kvalitet. LLDPE brukes i alle tradisjonelle markeder for polyetylen. Forbedrede strekk-, penetrasjons-, slag- og rivemotstandsegenskaper gjør LLDPE egnet for filmer. Den utmerkede motstanden mot miljømessige spenningssprekker, slagmotstanden ved lav temperatur og vridningsmotstanden gjør LLDPE attraktiv for rør-, platekstrudering og alle støpeapplikasjoner. Den nyeste bruken av LLDPE er som mulch for deponier og foringer for avfallsdammer.
Produksjon og egenskaper
Produksjonen av LLDPE starter med overgangsmetallkatalysatorer, spesielt av Ziegler- eller Phillips-typen. Nye prosesser basert på cykloolefinmetallderivatkatalysatorer er et annet alternativ for LLDPE-produksjon. Selve polymerisasjonsreaksjonen kan utføres i løsnings- og gassfasereaktorer. Vanligvis kopolymeriseres okten med etylen og buten i en løsningsfasereaktor. Heksen og etylen polymeriseres i en gassfasereaktor. LLDPE-harpiksen som produseres i gassfasereaktoren er i partikkelform og kan selges som pulver eller viderebearbeides til pellets. En ny generasjon super-LLDPE basert på heksen og okten er utviklet av Mobile og Union Carbide. Selskaper som Novacor og Dow Plastics ble lansert. Disse materialene har en stor seighetsgrense og har et nytt potensial for automatiske posefjerningsapplikasjoner. PE-harpiks med svært lav tetthet (tetthet under 0,910 g/cc.) har også dukket opp de siste årene. VLDPES har fleksibilitet og mykhet som LLDPE ikke kan oppnå. Harpiksenes egenskaper gjenspeiles generelt i smelteindeks og tetthet. Smelteindeksen gjenspeiler den gjennomsnittlige molekylvekten til harpiksen og styres primært av reaksjonstemperaturen. Gjennomsnittlig molekylvekt er uavhengig av molekylvektfordeling (MWD). Katalysatorvalg påvirker MWD. Tetthet bestemmes av konsentrasjonen av komonomer i polyetylenkjeden. Komonomerkonsentrasjonen kontrollerer antallet korte grener (lengden avhenger av komonomertypen) og kontrollerer dermed harpikstettheten. Jo høyere komonomerkonsentrasjon, desto lavere harpikstetthet. Strukturelt sett er LLDPE forskjellig fra LDPE i antall og type grener, høytrykks-LDPE har lange grener, mens lineær LDPE bare har korte grener.
behandling
Både LDPE og LLDPE har utmerket reologi eller smelteflyt. LLDPE har mindre skjærfølsomhet på grunn av sin smale molekylvektfordeling og korte kjedegrener. Under skjæring (f.eks. ekstrudering) beholder LLDPE en høyere viskositet og er derfor vanskeligere å bearbeide enn LDPE med samme smelteindeks. Ved ekstrudering tillater den lavere skjærfølsomheten til LLDPE raskere spenningsrelaksasjon av polymermolekylkjedene, og dermed redusert følsomhet for fysiske egenskaper for endringer i oppblåsningsforhold. Ved smelteforlengelse varierer LLDPE under forskjellige tøyninger. Har generelt lavere viskositet ved hastighet. Det vil si at den ikke vil tøyningsherde når den strekkes som LDPE. Øker med deformasjonshastigheten til polyetylen. LDPE viser en overraskende økning i viskositet, som er forårsaket av sammenfiltring av molekylkjeder. Dette fenomenet observeres ikke i LLDPE fordi mangelen på lange kjedegrener i LLDPE holder polymeren fri for sammenfiltring. Denne egenskapen er ekstremt viktig for tynnfilmapplikasjoner. Fordi LLDPE-filmer enkelt kan lage tynnere filmer samtidig som de opprettholder høy styrke og seighet. De reologiske egenskapene til LLDPE kan oppsummeres som «stiv i skjær» og «myk i forlengelse».
Publisert: 21. oktober 2022