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低密度聚乙烯生产和特性

LDPE和LLDPE都具有极好的流变性或熔融流动性。LLDPE有更小的剪切敏感性,因为它具有窄分子量分布和短支链。在剪切过程中,LLDPE保持了更大的粘度,因而比相同熔融指数的LDPE难于注塑加工。在挤塑中,LLDPE更低的剪切敏感性使聚合物分子链的应力松弛更快,并且由此物理性质对吹胀比改变敏感性减小在熔体延伸中,LLDPE在各种应变速率下通常都具有较低的粘度。也就是说它将不会象LDPE一样在拉伸时产生应变硬化。随聚乙烯的形变增加LDPE显示出粘度的惊人增加,这是有分子链缠结引起。
 
在LLDPE中缺少长支链使聚合物不缠结。这种性能对薄膜应用极重要。因为LLDPE薄膜在保持高强度和韧性下召易制更薄薄膜。NLLDPE的流变性可概括为剪切时刚性和延伸时柔软。当用LLDPE替代LDPE时薄膜挤塑设备和条件必须做修改。LLDPE的高粘度要求挤塑机有更大的功率,并提供更高的熔体温度和压力。
 
LLDPE的生产起始于过渡金属催化剂,基于环烯烃金属衍生物催化剂的新工艺是LLDPE生产的另一个选择方案。实际的聚合反应可以在溶液和气相反应器中进行。通常辛烯与乙烯在溶液相反应器中共聚,丁烯、已烯与乙烯在气相反应器中聚合。在气相反应器中生成的LLDPE树脂是颗粒形式,且可以粉料或进一步加工成颗粒出售。
 
树脂的特性一般体现在熔融指数和密度。熔融指数可反映出树脂的平均分子量且主要受反应温度控制。平均分子量与分子量分布无关,催化剂选择影响MWD。密度由共聚用单体在聚乙烯链中的浓度决定。共聚用单体浓度控制短支链数目从而控制树脂密度,共聚用单体浓度越高,树脂密度越低。高压LDPE有长支链,而线性LDPE只具有短支链。HDPE的短支链数目减少,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。其优于LDPE归根结底取决于用途。通常在所有应用中用LLDPE生产刚性更强的产品,虽然根据ATSM对低密度材料标准,LLDPE和LDPE的密度都在0.91-0.925之间。LLDPE形成更高的结晶结构,因为不存在长支链。其较大的结晶性产生较高刚性的产品。这种较高的结晶度也使LLDPE与LDPE相比,熔点提高了10-15℃。
 
用环烯烃金属衍生物催化剂生产树脂将具有独特的性能。更窄的MWD,改进了共聚单体分布,有更好的薄膜透明度、密封性和冲击强度。在透明度这一特征上,LLDPE具有与LDPE相似的缺点OLLDPE薄膜的浊度和光泽度是不好的,主要因为它的更高结晶性造成了薄膜表面粗糙度。LLDPE树脂的透明度可通过与少量的LDPE共混而改善。
 
更高的抗伸强度、抗穿透性、抗撕裂性和伸长率增加是LLDPE的特征,使其特别适用于制造薄膜。如果用已烯或辛烯代替丁烯作共聚单体甚至连抗冲击力和抗撕裂性也得到较大的改进。对于相同熔体指数和密度下的给定注塑加工树脂,已烯和辛烯LLDPE树脂在冲击和撕裂性能上提高到300%。已烯和辛烯LLDPE树脂更长的侧链在链之间起到象绳结分子一样的作用,改进了化合物的韧性。
 
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