Линейный полиэтилен низкой плотности, структурно отличающийся от обычного полиэтилена низкой плотности, поскольку в нем отсутствуют длинноцепные разветвления. Линейность LLDPE зависит от различных процессов производства и переработки LLDPE и LDPE. ЛПЭНП обычно образуется путем сополимеризации этилена и высших альфа-олефинов, таких как бутен, гексен или октен, при более низкой температуре и давлении. Полимер ЛПЭНП, полученный в процессе сополимеризации, имеет более узкое молекулярно-массовое распределение, чем обычный ПЭНП, и в то же время имеет линейную структуру, что обусловливает различные реологические свойства.
свойства текучести расплава
Характеристики течения расплава ЛПЭНП адаптированы к требованиям нового процесса, особенно процесса экструзии пленки, который позволяет производить высококачественную продукцию из ЛПЭНП. LLDPE используется на всех традиционных рынках полиэтилена. Повышенная устойчивость к растяжению, проникновению, ударам и разрыву делает LLDPE подходящим для изготовления пленок. Его превосходная стойкость к растрескиванию под воздействием окружающей среды, устойчивость к ударам при низких температурах и устойчивость к короблению делают LLDPE привлекательным для экструзии труб, листов и всех видов формования. Последнее применение ЛПЭНП — в качестве мульчи для свалок и облицовки прудов для отходов.
Производство и характеристики
Производство ЛПЭНП начинается с катализаторов на основе переходных металлов, особенно типа Циглера или Филлипса. Новые процессы на основе катализаторов на основе циклоолефиновых производных металлов являются еще одним вариантом производства ЛПЭНП. Фактическую реакцию полимеризации можно проводить в растворных и газофазных реакторах. Обычно октен сополимеризуют с этиленом и бутеном в растворофазном реакторе. Гексен и этилен полимеризуются в газофазном реакторе. Смола ЛПЭНП, производимая в газофазном реакторе, находится в форме частиц и может продаваться в виде порошка или подвергаться дальнейшей переработке в гранулы. Новое поколение супер-ЛПЭНП на основе гексена и октена было разработано компанией Mobile, Union Carbide. Запущены такие компании, как Novacor и Dow Plastics. Эти материалы имеют большой предел прочности и имеют новый потенциал для автоматического удаления мешков. В последние годы также появилась полиэтиленовая смола очень низкой плотности (плотность ниже 0,910 г/см3). VLDPES обладает гибкостью и мягкостью, которых не может достичь LLDPE. Свойства смол обычно отражаются на индексе расплава и плотности. Индекс расплава отражает среднюю молекулярную массу смолы и в первую очередь контролируется температурой реакции. Средняя молекулярная масса не зависит от распределения молекулярной массы (MWD). Выбор катализатора влияет на MWD. Плотность определяется концентрацией сомономера в полиэтиленовой цепи. Концентрация сомономера контролирует количество разветвлений короткой цепи (длина которых зависит от типа сомономера) и, таким образом, контролирует плотность смолы. Чем выше концентрация сомономера, тем ниже плотность смолы. Конструктивно ЛПЭНП отличается от ПЭВД количеством и типом разветвлений, ПВД высокого давления имеет длинные разветвления, а линейный ПВД – только короткие.
обработка
И ПЭНП, и ЛПЭНП обладают превосходной реологией и текучестью расплава. ЛПЭНП имеет меньшую чувствительность к сдвигу из-за узкого молекулярно-массового распределения и короткоцепных разветвлений. Во время сдвига (например, экструзии) ЛПЭНП сохраняет большую вязкость, и поэтому его труднее обрабатывать, чем ПЭНП с тем же индексом плавления. При экструзии более низкая чувствительность ЛПЭНП к сдвигу позволяет быстрее релаксировать напряжения молекулярных цепей полимера и, таким образом, снизить чувствительность физических свойств к изменениям степени раздутия. Растяжение расплава ЛПЭНП варьируется в зависимости от штамма. Обычно он имеет более низкую вязкость на скорости. То есть он не затвердевает при растяжении, как ПЭВД. Увеличивается с увеличением скорости деформации полиэтилена. ПЭНП демонстрирует неожиданное увеличение вязкости, вызванное перепутыванием молекулярных цепей. Это явление не наблюдается в ЛПЭНП, поскольку отсутствие в ЛПЭНП длинноцепных разветвлений предохраняет полимер от перепутывания. Это свойство чрезвычайно важно для нанесения тонких пленок. Потому что из пленок LLDPE можно легко создавать более тонкие пленки, сохраняя при этом высокую прочность и ударную вязкость. Реологические свойства ЛПЭНП можно охарактеризовать как «жесткие при сдвиге» и «мягкие при растяжении».
Время публикации: 21 октября 2022 г.