Linjär lågdensitetspolyeten, strukturellt annorlunda än vanlig lågdensitetspolyeten, eftersom det inte finns några långkedjiga grenar. LLDPE:s linjäritet beror på de olika produktions- och bearbetningsprocesserna för LLDPE och LDPE. LLDPE bildas vanligtvis genom sampolymerisation av eten och högre alfaolefiner såsom buten, hexen eller okten vid lägre temperatur och tryck. LLDPE-polymeren som produceras genom sampolymerisationsprocessen har en smalare molekylviktsfördelning än vanlig LDPE, och har samtidigt en linjär struktur som gör att den har andra reologiska egenskaper.
smältflödesegenskaper
LLDPE:s smältflödesegenskaper är anpassade till kraven i den nya processen, särskilt filmextruderingsprocessen, som kan producera högkvalitativa LLDPE-produkter. LLDPE används på alla traditionella marknader för polyeten. Förbättrade sträck-, penetrations-, slag- och rivmotståndsegenskaper gör LLDPE lämplig för filmer. Dess utmärkta motståndskraft mot miljöspänningssprickbildning, lågtemperaturslagtålighet och vridningsmotstånd gör LLDPE attraktiv för rör-, plåtextrudering och alla gjuttillämpningar. Den senaste tillämpningen av LLDPE är som täckmaterial för deponier och beklädnad av avfallsdammar.
Produktion och egenskaper
Produktionen av LLDPE börjar med övergångsmetallkatalysatorer, särskilt av Ziegler- eller Phillips-typ. Nya processer baserade på cykloolefinmetallderivatkatalysatorer är ett annat alternativ för LLDPE-produktion. Själva polymerisationsreaktionen kan utföras i lösnings- och gasfasreaktorer. Vanligtvis sampolymeriseras okten med eten och buten i en lösningsfasreaktor. Hexen och eten polymeriseras i en gasfasreaktor. LLDPE-hartset som produceras i gasfasreaktorn är i partikelform och kan säljas som pulver eller vidarebearbetas till pellets. En ny generation av super-LLDPE baserad på hexen och okten har utvecklats av Mobile, Union Carbide. Företag som Novacor och Dow Plastics lanserades. Dessa material har en hög seghetsgräns och har ny potential för automatiska påsborttagningsapplikationer. PE-harts med mycket låg densitet (densitet under 0,910 g/cc.) har också dykt upp under senare år. VLDPES har flexibilitet och mjukhet som LLDPE inte kan uppnå. Hartsernas egenskaper återspeglas generellt i smältindex och densitet. Smältindex återspeglar hartsets genomsnittliga molekylvikt och styrs primärt av reaktionstemperaturen. Den genomsnittliga molekylvikten är oberoende av molekylviktsfördelningen (MWD). Katalysatorvalet påverkar MWD. Densiteten bestäms av koncentrationen av sammonomer i polyetenkedjan. Sammonomerkoncentrationen styr antalet kortkedjiga grenar (vars längd beror på sammonomertypen) och styr därmed hartsdensiteten. Ju högre sammonomerkoncentrationen är, desto lägre är hartsdensiteten. Strukturellt sett skiljer sig LLDPE från LDPE i antalet och typen av grenar, högtrycks-LDPE har långa grenar, medan linjär LDPE endast har korta grenar.
bearbetning
Både LDPE och LLDPE har utmärkt reologi eller smältflöde. LLDPE har lägre skjuvkänslighet på grund av sin snäva molekylviktsfördelning och korta kedjegrenar. Under skjuvning (t.ex. extrudering) behåller LLDPE en högre viskositet och är därför svårare att bearbeta än LDPE med samma smältindex. Vid extrudering möjliggör den lägre skjuvkänsligheten hos LLDPE snabbare spänningsrelaxation av polymermolekylkedjorna, och därmed en minskad känslighet för fysikaliska egenskaper för förändringar i sprängningsförhållandet. Vid smältförlängning varierar LLDPE under olika töjningar. Har generellt lägre viskositet vid hög hastighet. Det vill säga, det kommer inte att töja sig hårdnande vid sträckning som LDPE. Ökar med deformationshastigheten för polyeten. LDPE uppvisar en överraskande ökning i viskositet, vilket orsakas av sammanflätning av molekylkedjor. Detta fenomen observeras inte i LLDPE eftersom avsaknaden av långkedjegrenar i LLDPE håller polymeren fri från sammanflätning. Denna egenskap är extremt viktig för tunnfilmsapplikationer. Eftersom LLDPE-filmer enkelt kan tillverka tunnare filmer samtidigt som de bibehåller hög hållfasthet och seghet. De reologiska egenskaperna hos LLDPE kan sammanfattas som "stel i skjuvning" och "mjuk i töjning".
Publiceringstid: 21 oktober 2022