LDPE-低密度聚乙烯
信息來源：www.w-design.com.cn 發布時間：2020.09.25
線性低密度聚乙烯(LLDPE)，是乙烯與少量高級α-烯烴(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化劑作用下，經高壓或低壓聚合而成的一種共聚物，密度處于0.915～0.9
低密度聚乙烯應用
40克/立方厘米之間。但按ASTM 的D-1241248-84規定，0.926～0.940克/立方厘米的密度范圍屬中密度聚乙烯(MDPE)。新一代LLDPE將其密度擴大至塑性體(0.890～0.915克/立方厘米)和彈性體(<0.890克/立方厘米)。但美國塑料工業協會(SPI)和美國塑料工業委員會(APC)只將LLDPE的范圍擴大至塑性體，不包括彈性體。上世紀80年代，Union Carbide和Dow Chemical公司將其早期銷售的塑性體和彈性體稱之為非常低密度的聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)樹脂。
常規LLDPE的分子結構以其線性主鏈為特征，只有少量或沒有長支鏈，但包含一些短支鏈。沒有長支鏈使聚合物的結晶性較高。
通常，LLDPE樹脂用密度和熔體指數來表征。密度由聚合物鏈中共聚單體的濃度決定。共聚單體的濃度決定了聚合物中的短支鏈量。短支鏈的長度則取決于共聚單體的類型。共聚單體濃度越高，樹脂的密度越低。此外，熔體指數是樹脂平均分子量的反映，主要由反應溫度(溶液法)和加入鏈轉移劑(氣相法)來決定。平均分子量與分子量分布無關，后者主要受催化劑類型影響。
LLDPE在20世紀70年代由Union Carbide公司工業化，它代表了聚乙烯催化劑和工藝技術的重大變革，使聚乙烯的產品范圍顯著擴大。LLDPE用配位催化劑代替自由基引發劑，以及用較低成本的低壓氣相聚合取代成本較高的高壓反應器，在比較短的時間內，便以其優異的性能和較低的成本，在許多領域已替代了LDPE。目前LLDPE幾乎滲透到所有的傳統聚乙烯市場，包括薄膜、模塑、管材和電線電纜。
LLDPE產品無毒、無味、無臭，呈乳白色顆粒。與LDPE相比具有強度高、韌性好、剛性強、耐熱、耐寒等優點，還具有良好的耐環境應力開裂、耐撕裂強度等性能，并可耐酸、堿、有機溶劑等。
2005年，我國LLDPE產量為188萬噸，約占PE總產量的35.5%；消費量355萬噸，約占PE總消費量的33.8%。預計未來2～3年內，LLDPE消費量將保持8%左右的速度繼續增長。按照當前市場價格12000元/噸計算，我國LLDPE的市場規模已經超過了400億元。
LDPE聚乙烯的分類
按共聚單體類型，LLDPE主要劃分為3種共聚物：C4(丁烯-1)、C6(己烯-1)和C8(辛烯-1)。其中，丁烯共聚物是全球生產量大的LLDPE樹脂，而己烯共聚物則是目前增長快的LLDPE品種。在LLDPE樹脂中，共聚單體的典型用量為5%～10%重量分數，平均用量大約為7%。茂金屬基的LLDPE塑性體(mLLDPE)具有傳統LLDPE 3倍多的平均共聚單體含量。
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。nLLDPE的流變性可概括為“剪切時剛性”和“延伸時柔軟”。
當用LLDPE 替代LDPE時薄膜擠塑設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。
模口隙距必須加寬以避免由于產生高背壓和熔體斷裂而降低產量。 LDPE和 LLDPE的一般模口隙距尺寸分別是O． 024～0． 040 in．和 0． 060－0． 10in。
LLDPE的“延伸時柔軟”的特性在吹膜過程中是一個缺點。LLDPE的吹塑薄膜膜泡不象 LDPE的那么穩定。
一般的單唇風環對 LDPE的穩定足夠使用．LLDPE的特有的膜泡要求更完善的雙唇風環來穩定。用雙唇風環冷卻內部膜泡可增加膜泡穩定性，同時在高生產率下提高薄膜生產能力。除了膜泡的更好冷卻外，很多薄膜生產廠采用與LDPE共混方法以增強LLDPE溶道理上，LLDPE的擠塑可以在現有LDPE薄膜設備上完成，當LDPE的共混物中 LLDPE的濃度達 50%時。加工 100% LLDPE或富含 LLDPE的與LDPE共混材料時，采用一般的LDPE擠塑機，必需改進設備。
根據擠塑機的壽命，要求改進的可能是加寬模口隙距，改良風環，修改螺桿設計以更好擠出，必要時應增加電機功率和轉矩。對于注塑應用，一般不需改進設備，但加工條件需達佳化。
滾塑加工要求LLDPE研磨成均勻顆粒（35篩孔）。加工過程包括用粉末狀LLDPE填滿模具，加熱并雙軸向地旋轉模具使LLDPE均勻分布。冷卻后產品從模具中移出。
聚乙烯產品性能
(1)結晶性能聚乙烯是結晶性聚合物
不同密度的聚乙烯結晶度也不相同。結晶度與密度呈線性關系，它們對聚乙烯的許多性能有顯著影響。
鑒于聚乙烯短支鏈的存在會干擾主鏈的結晶，因此增加短支鏈就會破壞結晶和降低密度。均聚的高密度聚乙烯含有極少的短支鏈，所以它的結晶度高，密度也高。
LLDPE與HDPE雖同屬線型聚乙烯，但LLDPE完全是乙烯與α-烯烴共聚而成的。由于LLDPE所含的共聚單體比高密度的共聚物多，因而LLDPE的線型主鏈上有很多的短支鏈，致使其結晶度和密
編輯本段生產方法
低密度聚乙烯按聚合方法，可分為高壓法和低壓法。按照反應器類型可分為釜式法和管式法。以乙烯為原料，送入反應器，在引發劑的作用下以高壓壓縮進行聚合反應，從反應器出來的物料，經分離器除去未反應的乙烯之后，經熔融擠出造粒，干燥、摻合，送去包裝。
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小。
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。也就是說它將不會象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
低密度聚乙烯應用
40克/立方厘米之間。但按ASTM 的D-1241248-84規定，0.926～0.940克/立方厘米的密度范圍屬中密度聚乙烯(MDPE)。新一代LLDPE將其密度擴大至塑性體(0.890～0.915克/立方厘米)和彈性體(<0.890克/立方厘米)。但美國塑料工業協會(SPI)和美國塑料工業委員會(APC)只將LLDPE的范圍擴大至塑性體，不包括彈性體。上世紀80年代，Union Carbide和Dow Chemical公司將其早期銷售的塑性體和彈性體稱之為非常低密度的聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(ULDPE)樹脂。
常規LLDPE的分子結構以其線性主鏈為特征，只有少量或沒有長支鏈，但包含一些短支鏈。沒有長支鏈使聚合物的結晶性較高。
通常，LLDPE樹脂用密度和熔體指數來表征。密度由聚合物鏈中共聚單體的濃度決定。共聚單體的濃度決定了聚合物中的短支鏈量。短支鏈的長度則取決于共聚單體的類型。共聚單體濃度越高，樹脂的密度越低。此外，熔體指數是樹脂平均分子量的反映，主要由反應溫度(溶液法)和加入鏈轉移劑(氣相法)來決定。平均分子量與分子量分布無關，后者主要受催化劑類型影響。
LLDPE在20世紀70年代由Union Carbide公司工業化，它代表了聚乙烯催化劑和工藝技術的重大變革，使聚乙烯的產品范圍顯著擴大。LLDPE用配位催化劑代替自由基引發劑，以及用較低成本的低壓氣相聚合取代成本較高的高壓反應器，在比較短的時間內，便以其優異的性能和較低的成本，在許多領域已替代了LDPE。目前LLDPE幾乎滲透到所有的傳統聚乙烯市場，包括薄膜、模塑、管材和電線電纜。
LLDPE產品無毒、無味、無臭，呈乳白色顆粒。與LDPE相比具有強度高、韌性好、剛性強、耐熱、耐寒等優點，還具有良好的耐環境應力開裂、耐撕裂強度等性能，并可耐酸、堿、有機溶劑等。
2005年，我國LLDPE產量為188萬噸，約占PE總產量的35.5%；消費量355萬噸，約占PE總消費量的33.8%。預計未來2～3年內，LLDPE消費量將保持8%左右的速度繼續增長。按照當前市場價格12000元/噸計算，我國LLDPE的市場規模已經超過了400億元。
LDPE聚乙烯的分類
按共聚單體類型，LLDPE主要劃分為3種共聚物：C4(丁烯-1)、C6(己烯-1)和C8(辛烯-1)。其中，丁烯共聚物是全球生產量大的LLDPE樹脂，而己烯共聚物則是目前增長快的LLDPE品種。在LLDPE樹脂中，共聚單體的典型用量為5%～10%重量分數，平均用量大約為7%。茂金屬基的LLDPE塑性體(mLLDPE)具有傳統LLDPE 3倍多的平均共聚單體含量。
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。nLLDPE的流變性可概括為“剪切時剛性”和“延伸時柔軟”。
當用LLDPE 替代LDPE時薄膜擠塑設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。
模口隙距必須加寬以避免由于產生高背壓和熔體斷裂而降低產量。 LDPE和 LLDPE的一般模口隙距尺寸分別是O． 024～0． 040 in．和 0． 060－0． 10in。
LLDPE的“延伸時柔軟”的特性在吹膜過程中是一個缺點。LLDPE的吹塑薄膜膜泡不象 LDPE的那么穩定。
一般的單唇風環對 LDPE的穩定足夠使用．LLDPE的特有的膜泡要求更完善的雙唇風環來穩定。用雙唇風環冷卻內部膜泡可增加膜泡穩定性，同時在高生產率下提高薄膜生產能力。除了膜泡的更好冷卻外，很多薄膜生產廠采用與LDPE共混方法以增強LLDPE溶道理上，LLDPE的擠塑可以在現有LDPE薄膜設備上完成，當LDPE的共混物中 LLDPE的濃度達 50%時。加工 100% LLDPE或富含 LLDPE的與LDPE共混材料時，采用一般的LDPE擠塑機，必需改進設備。
根據擠塑機的壽命，要求改進的可能是加寬模口隙距，改良風環，修改螺桿設計以更好擠出，必要時應增加電機功率和轉矩。對于注塑應用，一般不需改進設備，但加工條件需達佳化。
滾塑加工要求LLDPE研磨成均勻顆粒（35篩孔）。加工過程包括用粉末狀LLDPE填滿模具，加熱并雙軸向地旋轉模具使LLDPE均勻分布。冷卻后產品從模具中移出。
聚乙烯產品性能
(1)結晶性能聚乙烯是結晶性聚合物
不同密度的聚乙烯結晶度也不相同。結晶度與密度呈線性關系，它們對聚乙烯的許多性能有顯著影響。
鑒于聚乙烯短支鏈的存在會干擾主鏈的結晶，因此增加短支鏈就會破壞結晶和降低密度。均聚的高密度聚乙烯含有極少的短支鏈，所以它的結晶度高，密度也高。
LLDPE與HDPE雖同屬線型聚乙烯，但LLDPE完全是乙烯與α-烯烴共聚而成的。由于LLDPE所含的共聚單體比高密度的共聚物多，因而LLDPE的線型主鏈上有很多的短支鏈，致使其結晶度和密
編輯本段生產方法
低密度聚乙烯按聚合方法，可分為高壓法和低壓法。按照反應器類型可分為釜式法和管式法。以乙烯為原料，送入反應器，在引發劑的作用下以高壓壓縮進行聚合反應，從反應器出來的物料，經分離器除去未反應的乙烯之后，經熔融擠出造粒，干燥、摻合，送去包裝。
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小。
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。也就是說它將不會象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
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