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低密度聚乙烯生產(chǎn)和特性

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,LLDPE保持了更大的粘度,因而比相同熔融指數(shù)的LDPE難于注塑加工。在擠塑中,LLDPE更低的剪切敏感性使聚合物分子鏈的應(yīng)力松弛更快,并且由此物理性質(zhì)對吹脹比改變敏感性減小在熔體延伸中,LLDPE在各種應(yīng)變速率下通常都具有較低的粘度。也就是說它將不會象LDPE一樣在拉伸時產(chǎn)生應(yīng)變硬化。隨聚乙烯的形變增加LDPE顯示出粘度的驚人增加,這是有分子鏈纏結(jié)引起。
 
在LLDPE中缺少長支鏈?zhǔn)咕酆衔锊焕p結(jié)。這種性能對薄膜應(yīng)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。NLLDPE的流變性可概括為剪切時剛性和延伸時柔軟。當(dāng)用LLDPE替代LDPE時薄膜擠塑設(shè)備和條件必須做修改。LLDPE的高粘度要求擠塑機有更大的功率,并提供更高的熔體溫度和壓力。
 
LLDPE的生產(chǎn)起始于過渡金屬催化劑,基于環(huán)烯烴金屬衍生物催化劑的新工藝是LLDPE生產(chǎn)的另一個選擇方案。實際的聚合反應(yīng)可以在溶液和氣相反應(yīng)器中進行。通常辛烯與乙烯在溶液相反應(yīng)器中共聚,丁烯、已烯與乙烯在氣相反應(yīng)器中聚合。在氣相反應(yīng)器中生成的LLDPE樹脂是顆粒形式,且可以粉料或進一步加工成顆粒出售。
 
樹脂的特性一般體現(xiàn)在熔融指數(shù)和密度。熔融指數(shù)可反映出樹脂的平均分子量且主要受反應(yīng)溫度控制。平均分子量與分子量分布無關(guān),催化劑選擇影響MWD。密度由共聚用單體在聚乙烯鏈中的濃度決定。共聚用單體濃度控制短支鏈數(shù)目從而控制樹脂密度,共聚用單體濃度越高,樹脂密度越低。高壓LDPE有長支鏈,而線性LDPE只具有短支鏈。HDPE的短支鏈數(shù)目減少,因此是有更高密度的材料。
 
LLDPE的物理特性受控于他的分子量,MWD和密度。其優(yōu)于LDPE歸根結(jié)底取決于用途。通常在所有應(yīng)用中用LLDPE生產(chǎn)剛性更強的產(chǎn)品,雖然根據(jù)ATSM對低密度材料標(biāo)準(zhǔn),LLDPE和LDPE的密度都在0.91-0.925之間。LLDPE形成更高的結(jié)晶結(jié)構(gòu),因為不存在長支鏈。其較大的結(jié)晶性產(chǎn)生較高剛性的產(chǎn)品。這種較高的結(jié)晶度也使LLDPE與LDPE相比,熔點提高了10-15℃。
 
用環(huán)烯烴金屬衍生物催化劑生產(chǎn)樹脂將具有獨特的性能。更窄的MWD,改進了共聚單體分布,有更好的薄膜透明度、密封性和沖擊強度。在透明度這一特征上,LLDPE具有與LDPE相似的缺點OLLDPE薄膜的濁度和光澤度是不好的,主要因為它的更高結(jié)晶性造成了薄膜表面粗糙度。LLDPE樹脂的透明度可通過與少量的LDPE共混而改善。
 
更高的抗伸強度、抗穿透性、抗撕裂性和伸長率增加是LLDPE的特征,使其特別適用于制造薄膜。如果用已烯或辛烯代替丁烯作共聚單體甚至連抗沖擊力和抗撕裂性也得到較大的改進。對于相同熔體指數(shù)和密度下的給定注塑加工樹脂,已烯和辛烯LLDPE樹脂在沖擊和撕裂性能上提高到300%。已烯和辛烯LLDPE樹脂更長的側(cè)鏈在鏈之間起到象繩結(jié)分子一樣的作用,改進了化合物的韌性。
 
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