Polietilene lineare a bassa densità, strutturalmente diverso dal polietilene a bassa densità generico, poiché non presenta lunghe ramificazioni a catena. La linearità dell'LLDPE dipende dai diversi processi di produzione e lavorazione di LLDPE e LDPE. L'LLDPE è solitamente ottenuto dalla copolimerizzazione di etilene e alfa-olefine superiori come butene, esene o ottene a temperature e pressioni inferiori. Il polimero LLDPE prodotto dal processo di copolimerizzazione ha una distribuzione del peso molecolare più ristretta rispetto all'LDPE generico e, allo stesso tempo, ha una struttura lineare che gli conferisce proprietà reologiche diverse.
proprietà di fluidità della massa fusa
Le caratteristiche di fluidità dell'LLDPE sono adattate ai requisiti del nuovo processo, in particolare del processo di estrusione di film, che può produrre prodotti LLDPE di alta qualità. L'LLDPE è utilizzato in tutti i mercati tradizionali del polietilene. Le migliori proprietà di allungamento, penetrazione, resistenza all'impatto e alla lacerazione rendono l'LLDPE adatto alla produzione di film. La sua eccellente resistenza alle cricche da stress ambientale, la resistenza all'impatto a bassa temperatura e la resistenza alla deformazione rendono l'LLDPE interessante per l'estrusione di tubi, lastre e tutte le applicazioni di stampaggio. L'applicazione più recente dell'LLDPE è come pacciame per discariche e rivestimenti per bacini di scarico.
Produzione e caratteristiche
La produzione di LLDPE inizia con catalizzatori a base di metalli di transizione, in particolare di tipo Ziegler o Phillips. Nuovi processi basati su catalizzatori derivati da metalli cicloolefinici rappresentano un'altra opzione per la produzione di LLDPE. La reazione di polimerizzazione vera e propria può essere condotta in reattori in soluzione e in fase gassosa. Tipicamente, l'ottene viene copolimerizzato con etilene e butene in un reattore in fase soluzione. Esene ed etilene vengono polimerizzati in un reattore in fase gassosa. La resina LLDPE prodotta nel reattore in fase gassosa è in forma particellare e può essere venduta come polvere o ulteriormente trasformata in pellet. Una nuova generazione di super LLDPE a base di esene e ottene è stata sviluppata da Mobile e Union Carbide. Aziende come Novacor e Dow Plastics hanno lanciato sul mercato. Questi materiali presentano un'elevata tenacità e offrono un nuovo potenziale per applicazioni di rimozione automatica dei sacchi. Negli ultimi anni è stata introdotta anche la resina PE a bassissima densità (inferiore a 0,910 g/cc). Il VLDPES presenta una flessibilità e una morbidezza che l'LLDPE non può raggiungere. Le proprietà delle resine si riflettono generalmente nell'indice di fusione e nella densità. L'indice di fusione riflette il peso molecolare medio della resina ed è principalmente controllato dalla temperatura di reazione. Il peso molecolare medio è indipendente dalla distribuzione del peso molecolare (MWD). La selezione del catalizzatore influenza la MWD. La densità è determinata dalla concentrazione del comonomero nella catena di polietilene. La concentrazione del comonomero controlla il numero di ramificazioni a catena corta (la cui lunghezza dipende dal tipo di comonomero) e quindi controlla la densità della resina. Maggiore è la concentrazione del comonomero, minore è la densità della resina. Strutturalmente, l'LLDPE differisce dall'LDPE per il numero e il tipo di ramificazioni: l'LDPE ad alta pressione ha ramificazioni lunghe, mentre l'LDPE lineare ha solo ramificazioni corte.
elaborazione
Sia LDPE che LLDPE presentano un'eccellente reologia o fluidità del fuso. L'LLDPE presenta una minore sensibilità al taglio a causa della sua stretta distribuzione del peso molecolare e delle corte ramificazioni a catena. Durante il taglio (ad esempio, l'estrusione), l'LLDPE mantiene una maggiore viscosità ed è quindi più difficile da processare rispetto all'LDPE con lo stesso indice di fluidità. Nell'estrusione, la minore sensibilità al taglio dell'LLDPE consente un più rapido rilassamento delle tensioni delle catene molecolari polimeriche e quindi una minore sensibilità delle proprietà fisiche alle variazioni del rapporto di espansione. Nell'estensione del fuso, l'LLDPE varia a seconda delle sollecitazioni. Generalmente ha una viscosità inferiore alla velocità. Ciò significa che non si indurisce quando viene stirato come l'LDPE. La viscosità aumenta con la velocità di deformazione del polietilene. L'LDPE mostra un sorprendente aumento della viscosità, causato dall'aggrovigliamento delle catene molecolari. Questo fenomeno non si osserva nell'LLDPE perché la mancanza di lunghe ramificazioni a catena nell'LLDPE mantiene il polimero libero dall'aggrovigliamento. Questa proprietà è estremamente importante per le applicazioni a film sottile. Poiché i film in LLDPE possono essere facilmente realizzati con spessori più sottili, pur mantenendo elevata resistenza e tenacità, le proprietà reologiche dell'LLDPE possono essere riassunte come "rigido al taglio" e "morbido all'estensione".
Data di pubblicazione: 21-10-2022