線形低密度聚乙烯(LLDPE原料)
線型低密度聚乙烯 linear low density polyethylene 簡稱LLDPE。CAS No.25087-34-7。乙烯與少量的α-烯烴(如1-丁烯,1-辛烯等)的共聚物。相對(duì)密度0.918~0.940,熔點(diǎn)122~124℃,機(jī)械性能介于高密度和低密度聚乙烯之間,耐低溫性能比普通低密度聚乙烯好,耐環(huán)境應(yīng)力開裂性比普通低密度聚乙烯高數(shù)十倍。其大用途是制成薄膜,薄膜的強(qiáng)度,韌性和耐刺穿性均較低密度聚乙烯好,透明度雖稍差,但仍優(yōu)于高密度聚乙烯。
LLDPE原料不易燃,但燃燒時(shí)會(huì)發(fā)出濃煙,在火災(zāi)時(shí),它在空氣中可形成可燃性混合物
LLDPE原料是采用高效催化劑和低壓聚合工藝,乙烯與a一烯烴共聚單體共聚而得。由于加入a一烯烴共聚單體,LLDPE的結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化,形成了大分子主鏈上帶有支鏈的線形結(jié)構(gòu),支鏈?zhǔn)且?guī)則的短支鏈,是由共聚單體形成的,這與帶有長支鏈、不規(guī)則支鏈的LDPE結(jié)構(gòu)不同,比較接近HDPE。LLDPE形態(tài)見示意圖2-5。
在聚合催化劑、工藝方法確定的條件下,共聚單體的類型和含量直接影響LLDPE的結(jié)構(gòu)和性能。共聚單體不同,支鏈長度不同,用l一丁烯時(shí),支鏈為一C2Hs;用l一己烯時(shí),支鏈為n-C4H9;用l一辛烯時(shí),支鏈為咒一C6H13;用4一甲基一l一戊烯時(shí),一CH2一CH(CHa)2。端基一個(gè)是甲基,另一個(gè)可以是甲基,也可以是雙鍵,三種PE分子結(jié)構(gòu)特征比較見表2-7。
LLDPE原料性能
由于LLDPE的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其支鏈長度一般大于HDPE的支鏈長度,而小于LDPE的支鏈長度,結(jié)構(gòu)上更接近于HDPE,因此,LLDPE的密度、結(jié)晶度、熔點(diǎn)均比HDPE低,其密度為0.910~0.9409/cm3。LLDPE具有優(yōu)異的耐環(huán)境應(yīng)力開裂和電性能,較高的耐熱20性,優(yōu)良的抗沖擊、抗張強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度,基本性能見表2-8。
LLDPE原料基本性能
(1)結(jié)晶性能LLDPE的結(jié)晶度為50%~55%,與LDPE相近,熔點(diǎn)比LDPE高約10~15。C,且熔點(diǎn)范圍窄,但比HDPE低許多,支鏈分布不均勻的LLDPE的熔點(diǎn)對(duì)組成的變化不敏感,而組成均勻的LLDPE的熔點(diǎn)幾乎隨共聚物組成的變化呈直線下降。當(dāng)共聚物中口一烯犀的含
量增加,支鏈數(shù)量增加,其熔點(diǎn)、結(jié)晶度、密度也隨之降低。LLDPE熔融結(jié)晶可形成l~5弘m的微小球晶。
(2)物理和力學(xué)性能LLDPE按密度分類見表2-9。
LLDPE原料的物理和力學(xué)性能與口一烯烴的種類、含量、支鏈分布情況(均勻程度)密切相關(guān)。鏟烯烴類型和含量不同,生成的PE結(jié)構(gòu)和組成均不相同,其密度和結(jié)晶度也不同;支鏈分布均勻?qū)е陆Y(jié)晶能力降低,生成很薄的片晶,更有利于降低PE的密度。a一烯烴含量和相對(duì)密度的關(guān)系見表2-10。
a一烯烴的存在,使LLDPE其密度和結(jié)晶度下降,因而強(qiáng)度也下降,并且隨著a一烯烴含
量的增加,拉伸強(qiáng)度、模量隨之下降。
支鏈分布均勻也導(dǎo)致剛性下降,模量降低,LLDPE具有更高的彈性。
在相同密度和結(jié)晶度的條件下,與1一丁烯共聚的LLDPE的機(jī)械性能明顯不如與a一烯烴的共聚物。
與LDPE相比,兩者結(jié)晶度和相對(duì)密度招近,但結(jié)構(gòu)存在較大差異,LLDPE具有更高的強(qiáng)度、韌性、抗撕裂性和抗穿刺性能;LLDPE更容易加工,薄膜具有更好的光學(xué)性質(zhì)。LLDPE抗沖擊性能優(yōu)良,尤其是低溫下的抗沖擊性能遠(yuǎn)高于LDPE;LLDPE的剛性高,可制造薄壁制品,減少原料。此外,LLDPE還具有優(yōu)良的拉伸和彎曲強(qiáng)度,拉伸強(qiáng)度比LDPE高50%~70%,甚至更高。
(3)抗應(yīng)力開裂性能LLDPE耐環(huán)境開裂性能優(yōu)異,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LDPE,甚至為橡膠改性LDPE的上百倍或更高。