Vergelijking van LLDPE en LDPE.

Lineair lagedichtheidspolyethyleen verschilt structureel van algemeen lagedichtheidspolyethyleen doordat er geen lange ketens zijn. De lineariteit van LLDPE hangt af van de verschillende productie- en verwerkingsprocessen van LLDPE en LDPE. LLDPE wordt meestal gevormd door copolymerisatie van ethyleen en hogere alfa-olefinen zoals buteen, hexeen of octeen bij lagere temperatuur en druk. Het LLDPE-polymeer dat door het copolymerisatieproces wordt geproduceerd, heeft een smallere molecuulgewichtsverdeling dan algemeen LDPE en heeft tegelijkertijd een lineaire structuur, waardoor het andere reologische eigenschappen heeft.

smeltstroomeigenschappen

De smeltvloei-eigenschappen van LLDPE zijn aangepast aan de eisen van het nieuwe proces, met name het folie-extrusieproces, dat hoogwaardige LLDPE-producten kan produceren. LLDPE wordt gebruikt in alle traditionele polyethyleenmarkten. Verbeterde rek-, penetratie-, slag- en scheurweerstand maken LLDPE geschikt voor folies. De uitstekende weerstand tegen spanningsscheuren, slagvastheid bij lage temperaturen en kromtrekweerstand maken LLDPE aantrekkelijk voor buis-, plaat-extrusie en alle vormtoepassingen. De nieuwste toepassing van LLDPE is als mulch voor stortplaatsen en als bekleding voor afvalvijvers.

Productie en kenmerken

De productie van LLDPE begint met overgangsmetaalkatalysatoren, met name van het Ziegler- of Phillips-type. Nieuwe processen gebaseerd op cycloolefinemetaalderivaatkatalysatoren vormen een andere optie voor de productie van LLDPE. De polymerisatiereactie zelf kan worden uitgevoerd in oplossings- en gasfasereactoren. Octeen wordt doorgaans gecopolymeriseerd met etheen en buteen in een oplossingsfasereactor. Hexeen en etheen worden gepolymeriseerd in een gasfasereactor. De in de gasfasereactor geproduceerde LLDPE-hars is in deeltjesvorm en kan als poeder worden verkocht of verder worden verwerkt tot pellets. Een nieuwe generatie super-LLDPE op basis van hexeen en octeen is ontwikkeld door Mobile en Union Carbide. Bedrijven zoals Novacor en Dow Plastics zijn op de markt gebracht. Deze materialen hebben een hoge taaiheidsgrens en bieden nieuwe mogelijkheden voor automatische zakverwijdering. PE-hars met een zeer lage dichtheid (dichtheid lager dan 0,910 g/cc.) is de laatste jaren ook verschenen. VLDPES heeft een flexibiliteit en zachtheid die LLDPE niet kan evenaren. De eigenschappen van harsen worden over het algemeen weerspiegeld in de smeltindex en dichtheid. De smeltindex weerspiegelt het gemiddelde molecuulgewicht van de hars en wordt voornamelijk bepaald door de reactietemperatuur. Het gemiddelde molecuulgewicht is onafhankelijk van de molecuulgewichtsverdeling (MWD). De katalysatorselectie beïnvloedt de MWD. De dichtheid wordt bepaald door de concentratie van het comonomeer in de polyethyleenketen. De comonomeerconcentratie bepaalt het aantal korte vertakkingen (waarvan de lengte afhankelijk is van het type comonomeer) en daarmee de harsdichtheid. Hoe hoger de comonomeerconcentratie, hoe lager de harsdichtheid. Qua structuur verschilt LLDPE van LDPE in het aantal en type vertakkingen: hogedruk-LDPE heeft lange vertakkingen, terwijl lineair LDPE alleen korte vertakkingen heeft.

verwerking

Zowel LDPE als LLDPE hebben een uitstekende reologie of smeltvloei. LLDPE heeft minder schuifgevoeligheid vanwege de smalle molecuulgewichtsverdeling en korte ketenvertakkingen. Tijdens afschuiving (bijv. extrusie) behoudt LLDPE een hogere viscositeit en is daardoor moeilijker te verwerken dan LDPE met dezelfde smeltindex. Bij extrusie zorgt de lagere schuifgevoeligheid van LLDPE voor een snellere spanningsrelaxatie van de polymeermolecuulketens en dus een verminderde gevoeligheid van fysische eigenschappen voor veranderingen in de opblaasverhouding. Bij smeltuitbreiding varieert LLDPE onder verschillende spanningen. Over het algemeen heeft het een lagere viscositeit bij snelheid. Dat wil zeggen, het zal niet verharden bij rek zoals LDPE. Toenemen met de vervormingssnelheid van polyethyleen. LDPE vertoont een verrassende toename in viscositeit, wat wordt veroorzaakt door verstrengeling van molecuulketens. Dit fenomeen wordt niet waargenomen bij LLDPE omdat het ontbreken van lange ketenvertakkingen in LLDPE het polymeer vrij houdt van verstrengeling. Deze eigenschap is uiterst belangrijk voor dunnefilmtoepassingen. Omdat LLDPE-folies gemakkelijk dunnere folies kunnen produceren met behoud van hoge sterkte en taaiheid. De reologische eigenschappen van LLDPE kunnen worden samengevat als "stijf bij afschuiving" en "zacht bij rek".