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LDPE。線型低密度聚乙烯在結構上不同于一般的低密度聚乙烯,因為不存在長支鏈。LLDPE的線性度取決于LLDPE和LDPE的不同生產加工過程。LLDPE通常在更低溫度和壓力下,由乙烯和高級的a烯烴如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚過程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布,同時具有線性結構使其有著不同的流變特性。LLDPE的熔融流動特性適應新工藝的要求,特別是用薄膜擠出工藝,可產出高質的LLDPE產品。LLDPE應用于聚乙烯所有的傳統市場,增強了抗伸、抗穿透、抗沖擊和抗撕裂的性能,使LLDPE適于作薄膜。它的優異的抗環境應力開裂性,抗低溫沖擊性和抗翹曲性使 LLDPE對管材、板材擠塑和所有模塑應用都有吸引力。 LLDPE最新的應用是作為地膜用于廢渣填埋和廢液池的襯層。

【生產和特性】

LLDPE的生產起始于過渡金屬催化劑,特別是齊格勒(Ziegler)或飛利浦PhilliPS)類型。基于環烯烴金屬衍生物催化劑的新工藝是LLDPE生產的另一個選擇方案。實際的聚合反應可以在溶液和氣相反應器中進行。

【加工】

LDPE和LLDPE都具有極好的流變性或熔融流動性。LLDPE有更小的剪切敏感性,因為它具有窄分子量分布和短支鏈。在剪切過程中(例如擠塑),LLDPE保持了更大的粘度,因而比相同熔融指數的LDPE難于加工。在擠塑中,LLDPE更低的剪切敏感性使聚合物分子鏈的應力松弛更快,并且由此物理性質對吹脹比改變的敏感性減校在熔體延伸中,LLDPE在各種應變速率下通常都具有較低的粘度。也就是說它將不會像LDPE一樣在拉伸時產生應變硬化。隨聚乙烯的形變率增加.LDPE顯示出粘度的驚人增加,這是由分子鏈纏結引起。這種現象在 LLDPE中觀察不出,因為在LLDPE中缺少長支鏈使聚合物不纏結。這種性能對薄膜應用極重要.因為 LLDPE薄膜在保持高強度和韌性下召易制更薄薄膜。

在1984年末,當時的聯碳公司引入了己烯共聚LLDPE的生產,緊隨其后的是Exxon、Mobil等公司。Dow Chemical(陶氏化學公司)在其低壓溶液工藝中幾乎全部采用辛烯作為共聚單體,加拿大NOVA(諾瓦化工)也在其中壓溶液工藝中大部分采用辛烯。辛烯共聚LLDPE樹脂具有略好的強度、抗撕裂性能和加工性能,而己烯共聚和辛烯共聚樹脂的性能差別不大。己烯LLDPE樹脂的生產商主要有ExxonMobil Chemical(�？松�美孚化工公司)、Eastman Chemical(伊士曼化學公司)、Equistar(等星公司)和Chevron Phillips(雪佛龍菲利普斯化學公司)等。此外,Dow Chemical(陶氏化學公司)、Basell(巴塞爾公司)、Innovene(億諾公司)、Samsung Total(三星(微博)道達爾公司)等也生產己烯LLDPE。

與通常使用的丁烯共聚單體相比,以己烯和辛烯作為共聚單體生產的LLDPE具有更為優良的性能。LLDPE樹脂的最大用途在于薄膜的生產,以長鏈α-烯烴(如己烯、辛烯)作為共聚單體生產的LLDPE樹脂制成的薄膜及制品在拉伸強度、沖擊強度、撕裂強度、耐穿刺性、耐環境應力開裂性等許多方面均優于用丁烯作為共聚單體生產的LLDPE樹脂。自20世紀90年代以來,國外的PE生產廠商及用戶均趨向于用己烯及辛烯替代丁烯。據悉,用辛烯作共聚單體,樹脂性能不一定能比己烯共聚有更進一步的改善,且價格反而貴些,因此國外主要LLDPE生產商使用己烯來替代丁烯的趨勢更為明顯。

由于國內尚無大規模生產己烯、辛烯,且進口價格較貴,因此,現今國內生產的LLDPE樹脂主要用丁烯作為共聚單體。國內有些企業在引進LLDPE生產裝置時雖有用己烯作共聚單體的牌號,但終因國內無己烯生產而不得不放棄,僅在開車考核時進口少量己烯。我國進口的高檔LLDPE多為此類產品。預計今后對以1-己烯為單體的LLDPE需求將有較大增長。

然而,LLDPE與LDPE的共混物將改進強度、抗穿透性和LDPE薄膜的剛度,而不顯著影響薄膜的透明度。注塑和滾塑是LLDPE最大的兩個模塑應用。這種樹脂優越的韌性和低溫、沖擊強度理論上適于廢物箱、玩具和冷藏器具。另外,LLDPE的高抗環境應力開裂性使其適用于注塑與油類食品接觸的模塑蓋子,滾塑廢料容器、燃料箱和化學品槽罐。在管材和電線電纜涂敷層中應用的市場較小,在這里LLDPE提供的高破裂強度和抗環境應力開裂性可滿足要求。LLDPE的 65%-70%用于制作薄膜。

LLDPE薄膜熱封性良好,只要達到最低的起封溫度就具有良好的熱封強度,封口抗污染能力強。

熔融性能

熔融性能決定于相對分子質量、相對分子質量分布、長支鏈等因素。同樣熔體流動速率胡LLDPE及LDPE與剪切速率的關系:LLDPE胡行為與相對分子質量分布窄的HDPE相似,比LDPE的熔融粘度高,所以擠出成型時擠出的載荷增大,發熱量也增大。

LLDPE的熔融張力比LDPE低,且熔融應力的松弛時間短�？梢杂^察到從"T"型機頭擠出的融膜縮頸大,中空成型時型坯的垂伸度大。由于熔融應力松弛時間短,注射成型品內殘留應力小,因此收縮率小,翹曲也小。

熱性能

聚乙烯的熔點與結晶的完全程度、晶粒大小成比例,因此LLDPE胡熔點比LDPE高10-15攝氏度,此處即使同樣的LLDPE,共聚物單體的碳數越多,其熔點越高。此規律同樣適于維卡軟化點。薄膜的熱封性能與完全熔著的熱封溫度相應,LLDPE熱封溫度比LDPE高10-15攝氏度,而且LLDPE比LDPE熔點范圍更窄,所以薄膜的熱封性能良好。

LLDPE的耐寒性,就催化溫度與熔體流動速率的關系來看,LLDPE脆化溫度比LDPE,HDPE都低,這表明可耐更低的溫度。

物理力學性能

LLDPE的拉伸性能與LDPE性比,拉伸數量、拉伸屈服強度大,特別是拉伸斷裂強度和斷裂伸長率大,一般可從應力-應變曲線面積求出斷裂時所需要的能量,以此作為樹脂剛性的指標。很明顯,LLDPE的剛性好,這可認為是由于LLDPE分子中系鏈分子多的緣故。

剛性與密度的關系:密度越低,剛性越差(即更柔軟)。就同一密度來說,LLDPE的耐沖擊強度較大,比C4更多的C6、C8共聚單體聚合物沖擊強度更高。

LLDPE薄膜的物理機械性能明顯優于LDPE,其柔軟性,韌性,耐寒性,耐穿刺性均優于LDPE。