Γραμμικό πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας, διαφορετικό δομικά από το γενικό πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας, επειδή δεν υπάρχουν διακλαδώσεις μακράς αλυσίδας. Η γραμμικότητα του LLDPE εξαρτάται από τις διαφορετικές διαδικασίες παραγωγής και επεξεργασίας του LLDPE και του LDPE. Το LLDPE σχηματίζεται συνήθως με συμπολυμερισμό αιθυλενίου και ανώτερων άλφα ολεφινών όπως βουτένιο, εξένιο ή οκτένιο σε χαμηλότερη θερμοκρασία και πίεση. Το πολυμερές LLDPE που παράγεται με τη διαδικασία συμπολυμερισμού έχει στενότερη κατανομή μοριακού βάρους από το γενικό LDPE και ταυτόχρονα έχει γραμμική δομή που το καθιστά διαφορετικό σε ρεολογικές ιδιότητες.
ιδιότητες ροής τήξης
Τα χαρακτηριστικά ροής τήξης του LLDPE προσαρμόζονται στις απαιτήσεις της νέας διαδικασίας, ειδικά της διαδικασίας εξώθησης μεμβράνης, η οποία μπορεί να παράγει προϊόντα LLDPE υψηλής ποιότητας. Το LLDPE χρησιμοποιείται σε όλες τις παραδοσιακές αγορές πολυαιθυλενίου. Οι βελτιωμένες ιδιότητες αντοχής στην τάνυση, τη διείσδυση, την κρούση και το σχίσιμο καθιστούν το LLDPE κατάλληλο για μεμβράνες. Η εξαιρετική του αντοχή σε ρωγμές λόγω περιβαλλοντικών τάσεων, η αντοχή σε κρούσεις σε χαμηλή θερμοκρασία και η αντοχή σε στρέβλωση καθιστούν το LLDPE ελκυστικό για εξώθηση σωλήνων, φύλλων και όλες τις εφαρμογές χύτευσης. Η τελευταία εφαρμογή του LLDPE είναι ως εδαφοκάλυψη για χώρους υγειονομικής ταφής και επενδύσεις για λίμνες αποβλήτων.
Παραγωγή και Χαρακτηριστικά
Η παραγωγή LLDPE ξεκινά με καταλύτες μεταβατικών μετάλλων, ειδικά τύπου Ziegler ή Phillips. Νέες διεργασίες που βασίζονται σε καταλύτες παράγωγων μετάλλων κυκλοολεφίνης αποτελούν μια άλλη επιλογή για την παραγωγή LLDPE. Η πραγματική αντίδραση πολυμερισμού μπορεί να πραγματοποιηθεί σε αντιδραστήρες διαλύματος και αέριας φάσης. Συνήθως, το οκτένιο συμπολυμερίζεται με αιθυλένιο και βουτένιο σε αντιδραστήρα διαλύματος. Το εξένιο και το αιθυλένιο πολυμερίζονται σε αντιδραστήρα αέριας φάσης. Η ρητίνη LLDPE που παράγεται στον αντιδραστήρα αέριας φάσης είναι σε σωματιδιακή μορφή και μπορεί να πωληθεί ως σκόνη ή να υποστεί περαιτέρω επεξεργασία σε σφαιρίδια. Μια νέα γενιά υπερ-LLDPE με βάση το εξένιο και το οκτένιο έχει αναπτυχθεί από την Mobile, την Union Carbide. Εταιρείες όπως η Novacor και η Dow Plastics λάνσαραν. Αυτά τα υλικά έχουν μεγάλο όριο σκληρότητας και νέες δυνατότητες για εφαρμογές αυτόματης αφαίρεσης σακουλών. Ρητίνη PE πολύ χαμηλής πυκνότητας (πυκνότητα κάτω από 0,910g/cc) έχει επίσης εμφανιστεί τα τελευταία χρόνια. Το VLDPES έχει ευκαμψία και απαλότητα που δεν μπορεί να επιτύχει το LLDPE. Οι ιδιότητες των ρητινών αντικατοπτρίζονται γενικά στον δείκτη τήξης και την πυκνότητα. Ο δείκτης τήξης αντικατοπτρίζει το μέσο μοριακό βάρος της ρητίνης και ελέγχεται κυρίως από τη θερμοκρασία αντίδρασης. Το μέσο μοριακό βάρος είναι ανεξάρτητο από την κατανομή μοριακού βάρους (MWD). Η επιλογή του καταλύτη επηρεάζει την MWD. Η πυκνότητα καθορίζεται από τη συγκέντρωση του συμμονομερούς στην αλυσίδα πολυαιθυλενίου. Η συγκέντρωση του συμμονομερούς ελέγχει τον αριθμό των βραχέων διακλαδώσεων αλυσίδας (το μήκος των οποίων εξαρτάται από τον τύπο του συμμονομερούς) και έτσι ελέγχει την πυκνότητα της ρητίνης. Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση του συμμονομερούς, τόσο χαμηλότερη είναι η πυκνότητα της ρητίνης. Δομικά, το LLDPE διαφέρει από το LDPE στον αριθμό και τον τύπο των διακλαδώσεων, το LDPE υψηλής πίεσης έχει μακριούς διακλαδώσεις, ενώ το γραμμικό LDPE έχει μόνο βραχείς διακλαδώσεις.
επεξεργασία
Τόσο το LDPE όσο και το LLDPE έχουν εξαιρετική ρεολογία ή ροή τήξης. Το LLDPE έχει μικρότερη ευαισθησία σε διάτμηση λόγω της στενής κατανομής μοριακού βάρους και των βραχέων διακλαδώσεων αλυσίδας. Κατά τη διάτμηση (π.χ. εξώθηση), το LLDPE διατηρεί μεγαλύτερο ιξώδες και επομένως είναι πιο δύσκολο να υποβληθεί σε επεξεργασία από το LDPE με τον ίδιο δείκτη τήξης. Κατά την εξώθηση, η χαμηλότερη ευαισθησία διάτμησης του LLDPE επιτρέπει ταχύτερη χαλάρωση τάσης των μοριακών αλυσίδων του πολυμερούς και, επομένως, μειωμένη ευαισθησία των φυσικών ιδιοτήτων στις αλλαγές στον λόγο εμφύσησης. Κατά την επέκταση τήξης, το LLDPE ποικίλλει υπό διάφορες παραμορφώσεις. Γενικά έχει χαμηλότερο ιξώδες στην ταχύτητα. Δηλαδή, δεν θα σκληρύνει υπό τάση όταν τεντωθεί όπως το LDPE. Αυξάνεται με τον ρυθμό παραμόρφωσης του πολυαιθυλενίου. Το LDPE παρουσιάζει μια εκπληκτική αύξηση στο ιξώδες, η οποία προκαλείται από την εμπλοκή των μοριακών αλυσίδων. Αυτό το φαινόμενο δεν παρατηρείται στο LLDPE επειδή η έλλειψη διακλαδώσεων μακράς αλυσίδας στο LLDPE διατηρεί το πολυμερές απαλλαγμένο από εμπλοκή. Αυτή η ιδιότητα είναι εξαιρετικά σημαντική για εφαρμογές λεπτών μεμβρανών. Επειδή οι μεμβράνες LLDPE μπορούν εύκολα να δημιουργήσουν λεπτότερες μεμβράνες διατηρώντας παράλληλα υψηλή αντοχή και σκληρότητα. Οι ρεολογικές ιδιότητες του LLDPE μπορούν να συνοψιστούν ως «άκαμπτο σε διάτμηση» και «μαλακό σε έκταση».
Ώρα δημοσίευσης: 21 Οκτωβρίου 2022