مقایسه LLDPE و LDPE.

پلی اتیلن با چگالی کم خطی، از نظر ساختاری با پلی اتیلن کم چگالی عمومی متفاوت است، زیرا شاخه های زنجیره ای طولانی وجود ندارد. خطی بودن LLDPE به فرآیندهای مختلف تولید و پردازش LLDPE و LDPE بستگی دارد. LLDPE معمولاً از کوپلیمریزاسیون اتیلن و الفین های آلفای بالاتر مانند بوتن، هگزن یا اکتن در دما و فشار کمتر تشکیل می شود. پلیمر LLDPE تولید شده توسط فرآیند کوپلیمریزاسیون دارای توزیع وزن مولکولی باریک تری نسبت به LDPE عمومی است و در عین حال دارای ساختار خطی است که باعث می شود خواص رئولوژیکی متفاوتی داشته باشد.

خواص جریان مذاب

ویژگی های جریان مذاب LLDPE با الزامات فرآیند جدید، به ویژه فرآیند اکستروژن فیلم، که می تواند محصولات LLDPE با کیفیت بالا تولید کند، سازگار است. LLDPE در تمام بازارهای سنتی برای پلی اتیلن استفاده می شود. خواص کشش، نفوذ، ضربه و مقاومت در برابر پارگی افزایش یافته LLDPE را برای فیلم ها مناسب می کند. مقاومت عالی آن در برابر ترک خوردگی استرس محیطی، مقاومت در برابر ضربه در دمای پایین و مقاومت در برابر تاب خوردگی، LLDPE را برای لوله، اکستروژن ورق و تمام کاربردهای قالب گیری جذاب می کند. آخرین کاربرد LLDPE به عنوان مالچ برای محل دفن زباله و پوشش برای استخرهای زباله است.

تولید و خصوصیات

تولید LLDPE با کاتالیزورهای فلزات واسطه به ویژه از نوع Ziegler یا Phillips شروع می شود. فرآیندهای جدید مبتنی بر کاتالیزورهای مشتق فلز سیکلولفین گزینه دیگری برای تولید LLDPE است. واکنش پلیمریزاسیون واقعی را می توان در راکتورهای فاز محلول و گاز انجام داد. به طور معمول، اکتن با اتیلن و بوتن در یک راکتور فاز محلول کوپلیمریزه می شود. هگزن و اتیلن در یک راکتور فاز گاز پلیمریزه می شوند. رزین LLDPE تولید شده در راکتور فاز گازی به شکل ذرات است و می تواند به صورت پودر فروخته شود یا بیشتر به صورت گلوله پردازش شود. نسل جدیدی از super LLDPE مبتنی بر هگزن و اکتن توسط Mobile, Union Carbide ساخته شده است. شرکت هایی مانند Novacor و Dow Plastics راه اندازی شدند. این مواد دارای محدودیت سختی زیادی هستند و پتانسیل جدیدی برای برنامه های حذف خودکار کیسه دارند. رزین پلی اتیلن با چگالی بسیار کم (چگالی زیر 0.910 گرم در سی سی) نیز در سال های اخیر ظاهر شده است. VLDPES دارای انعطاف پذیری و نرمی است که LLDPE نمی تواند به آن دست یابد. خواص رزین ها به طور کلی در شاخص مذاب و چگالی منعکس می شود. شاخص مذاب نشان دهنده میانگین وزن مولکولی رزین است و در درجه اول توسط دمای واکنش کنترل می شود. وزن مولکولی متوسط ​​مستقل از توزیع وزن مولکولی (MWD) است. انتخاب کاتالیزور بر MWD تاثیر می گذارد. چگالی با غلظت کومونومر در زنجیره پلی اتیلن تعیین می شود. غلظت کومونومر تعداد شاخه های زنجیره کوتاه (طول آنها به نوع کومونومر بستگی دارد) را کنترل می کند و در نتیجه چگالی رزین را کنترل می کند. هر چه غلظت کومونومر بیشتر باشد، چگالی رزین کمتر است. از نظر ساختاری، LLDPE از نظر تعداد و نوع شاخه ها با LDPE متفاوت است، LDPE فشار قوی دارای شاخه های بلند است، در حالی که LDPE خطی دارای انشعابات کوتاه است.

پردازش

هر دو LDPE و LLDPE دارای رئولوژی یا جریان مذاب عالی هستند. LLDPE به دلیل توزیع وزن مولکولی باریک و شاخه های زنجیره کوتاه، حساسیت برشی کمتری دارد. در طول برش (به عنوان مثال اکستروژن)، LLDPE ویسکوزیته بیشتری را حفظ می کند و بنابراین پردازش آن نسبت به LDPE با شاخص مذاب یکسان دشوارتر است. در اکستروژن، حساسیت برشی کمتر LLDPE باعث کاهش تنش سریع‌تر زنجیره‌های مولکولی پلیمری می‌شود و بنابراین حساسیت خواص فیزیکی به تغییرات نسبت دمیدن کاهش می‌یابد. در گسترش مذاب، LLDPE تحت کرنش های مختلف تغییر می کند. عموماً ویسکوزیته کمتری در سرعت دارند. یعنی وقتی مانند LDPE کشیده می شود، سفت نمی شود. با نرخ تغییر شکل پلی اتیلن افزایش می یابد. LDPE افزایش شگفت انگیزی در ویسکوزیته نشان می دهد که ناشی از درهم تنیدگی زنجیره های مولکولی است. این پدیده در LLDPE مشاهده نمی شود زیرا عدم وجود شاخه های زنجیره بلند در LLDPE پلیمر را از درهم تنیدگی دور نگه می دارد. این ویژگی برای کاربردهای لایه نازک بسیار مهم است. زیرا فیلم های LLDPE می توانند به راحتی لایه های نازک تری بسازند و در عین حال استحکام و چقرمگی بالایی دارند. خواص رئولوژیکی LLDPE را می توان به عنوان "صلب در برش" و "نرم در امتداد" خلاصه کرد.