LLDPE

LLDPE

線形低密度聚乙烯
線型低密度聚乙烯(Linear Low-Density Polyethy -lene),英文縮寫為LLDPE。線性低密度聚乙烯在結構上不同于一般的低密度聚乙烯,因為不存在長支鍊。LLDPE的線性度取決于LLDPE和LDPE的不同生産加工過程。LLDPE通常在更低溫度和壓力下,由乙烯和高級的a烯烴如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚過程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布,同時具有線性結構使其有着不同的流變特性。LLDPE的熔融流動特性适應新工藝的要求,特别是用薄膜擠出工藝,可産出高質的LLDPE産品。LLDPE應用于聚乙烯所有的傳統市場,增強了抗伸、抗穿透、抗沖擊和抗撕裂的性能,使LLDPE适于作薄膜。它的*的抗環境應力開裂性,抗低溫沖擊性和抗翹曲性使LLDPE對管材、闆材擠塑和所有模塑應用都有吸引力。LLDPE的應用是作為地膜用于廢渣填埋和廢液池的襯層。
    中文名:線型低密度聚乙烯 外文名:Low Density Polyethylene 别名:LDPE 化學式: 分子量: CAS登錄号: EINECS登錄号: 熔點: 沸點: 水溶性: 密度:0.91093 外觀: 閃點: 應用:薄膜、模塑、管材和電線電纜 安全性描述: 危險性符号: 危險性描述: UN危險貨物編号: CN危險貨物編号: 生産和特性:LLDPE的生産起始過渡金屬催化劑 分類:塑料材料 聚合方法:高壓法和低壓法 反應器類型:釜式和管式

簡介

線型低密度聚乙烯(Linear Low-Density Polyethy -lene),英文縮寫為LLDPE。線型低密度聚乙烯在結構上不同于一般的低密度聚乙烯,因為不存在長支鍊。LLDPE的線性度取決于LLDPE和LDPE的不同生産加工過程。LLDPE通常在更低溫度和壓力下,由乙烯和高級的a烯烴如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚過程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布,同時具有線性結構使其有着不同的流變特性。

LLDPE的熔融流動特性适應新工藝的要求,特别是用薄膜擠出工藝,可産出高質的LLDPE産品。LLDPE應用于聚乙烯所有的傳統市場,增強了抗伸、抗穿透、抗沖擊和抗撕裂的性能,使LLDPE适于作薄膜。它的優異的抗環境應力開裂性,抗低溫沖擊性和抗翹曲性使LLDPE對管材、闆材擠塑和所有模塑應用都有吸引力。LLDPE最新的應用是作為地膜用于廢渣填埋和廢液池的襯層。

線性低密度聚乙烯(LLDPE)是新型的聚乙烯樹脂,由加拿大杜邦(Du Pont)公司于20世紀50年代後期開始生産,于70年代末期工業化。它是兼具有高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)性能的第三代聚乙烯樹脂。LLDPE樹脂的許多性能,如拉伸強度、耐環境應力開裂性和熔融溫度範圍等,優于LDPE樹脂。

因此,交聯LLDPE泡沫是一種新型的聚烯烴泡沫制品,它具有比LDPE和HDPE泡沫制品更優良的物理力學性能。與LDPE熔體相比,由于LLDPE熔體拉伸黏度低、熔體黏度對溫度的敏感性差和高剪切下熔體黏度較高等原因,LLDPE發泡工藝較難控制,需要通過交聯發泡工藝獲得理想的發泡制品。當聚乙烯泡沫塑料的倍率為5倍時,其拉伸強度可以達到1.60MPa、斷裂伸長率達到236%

【生産和特性】

LLDPE的生産起始于過渡金屬催化劑,特别是齊格勒(Ziegler)或飛利浦Phillips)類型。基于環烯烴金屬衍生物催化劑的新工藝是LLDPE生産的另一個選擇方案。實際的聚合反應可以在溶液和氣相反應器中進行。

【加工】

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鍊。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鍊的應力松弛更快,并且由此物理性質對吹脹比改變的敏感性減校在熔體延伸中,LLDPE在各種應變速率下通常都具有較低的粘度。也就是說它将不會像LDPE一樣在拉伸時産生應變硬化。

随聚乙烯的形變率增加.LDPE顯示出粘度的驚人增加,這是由分子鍊纏結引起。這種現象在LLDPE中觀察不出,因為在LLDPE中缺少長支鍊使聚合物不纏結。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。

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産量最大的LLDPE樹脂,而己烯共聚物則是目前增長最快的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LLDPE3倍多的平均共聚單體含量。圖表1顯示的是引用自外刊的10年間世界3種共聚單體LLDPE的産量。

在1984年末,當時的聯碳公司引入了己烯共聚LLDPE的生産,緊随其後的是Exxon、Mobil等公司。Dow Chemical(陶氏化學公司)在其低壓溶液工藝中幾乎全部采用辛烯作為共聚單體,加拿大NOVA(諾瓦化工)也在其中壓溶液工藝中大部分采用辛烯。辛烯共聚LLDPE樹脂具有略好的強度、抗撕裂性能和加工性能,而己烯共聚和辛烯共聚樹脂的性能差别不大。

己烯LLDPE樹脂的生産商主要有ExxonMobil Chemical(埃克森美孚化工公司)、Eastman Chemical(伊士曼化學公司)、Equistar(等星公司)和Chevron Phillips(雪佛龍菲利普斯化學公司)等。此外,Dow Chemical(陶氏化學公司)、Basell(巴塞爾公司)、Innovene(億諾公司)、Samsung Total(三星(微博)道達爾公司)等也生産己烯LLDPE。

與通常使用的丁烯共聚單體相比,以己烯和辛烯作為共聚單體生産的LLDPE具有更為優良的性能。LLDPE樹脂的最大用途在于薄膜的生産,以長鍊α-烯烴(如己烯、辛烯)作為共聚單體生産的LLDPE樹脂制成的薄膜及制品在拉伸強度、沖擊強度、撕裂強度、耐穿刺性、耐環境應力開裂性等許多方面均優于用丁烯作為共聚單體生産的LLDPE樹脂。

自20世紀90年代以來,國外的PE生産廠商及用戶均趨向于用己烯及辛烯替代丁烯。據悉,用辛烯作共聚單體,樹脂性能不一定能比己烯共聚有更進一步的改善,且價格反而貴些,因此國外主要LLDPE生産商使用己烯來替代丁烯的趨勢更為明顯。

由于國内尚無大規模生産己烯、辛烯,且進口價格較貴,因此,現今國内生産的LLDPE樹脂主要用丁烯作為共聚單體。國内有些企業在引進LLDPE生産裝置時雖有用己烯作共聚單體的牌号,但終因國内無己烯生産而不得不放棄,僅在開車考核時進口少量己烯。我國進口的高檔LLDPE多為此類産品。預計今後對以1-己烯為單體的LLDPE需求将有較大增長。

性能

熱封性

LLDPE薄膜熱封性良好,隻要達到最低的起封溫度就具有良好的熱封強度,封口抗污染能力強。

熔融性能

熔融性能決定于相對分子質量、相對分子質量分布、長支鍊等因素。同樣熔體流動速率胡LLDPE及LDPE與剪切速率的關系:LLDPE胡行為與相對分子質量分布窄的HDPE相似,比LDPE的熔融粘度高,所以擠出成型時擠出的載荷增大,發熱量也增大。

LLDPE的熔融張力比LDPE低,且熔融應力的松弛時間短。可以觀察到從”T”型機頭擠出的融膜縮頸大,中空成型時型坯的垂伸度大。由于熔融應力松弛時間短,注射成型品内殘留應力小,因此收縮率小,翹曲也小。

熱性能

聚乙烯的熔點與結晶的完全程度、晶粒大小成比例,因此LLDPE胡熔點比LDPE高10-15攝氏度,此處即使同樣的LLDPE,共聚物單體的碳數越多,其熔點越高。此規律同樣适于維卡軟化點。薄膜的熱封性能與完全熔着的熱封溫度相應,LLDPE熱封溫度比LDPE高10-15攝氏度,而且LLDPE比LDPE熔點範圍更窄,所以薄膜的熱封性能良好。

LLDPE的耐寒性,就催化溫度與熔體流動速率的關系來看,LLDPE脆化溫度比LDPE,HDPE都低,這表明可耐更低的溫度。

物理力學性能

LLDPE的拉伸性能與LDPE性比,拉伸數量、拉伸屈服強度大,特别是拉伸斷裂強度和斷裂伸長率大,一般可從應力-應變曲線面積求出斷裂時所需要的能量,以此作為樹脂剛性的指标。很明顯,LLDPE的剛性好,這可認為是由于LLDPE分子中系鍊分子多的緣故。

剛性與密度的關系:密度越低,剛性越差(即更柔軟)。就同一密度來說,LLDPE的耐沖擊強度較大,比C4更多的C6、C8共聚單體聚合物沖擊強度更高。

LLDPE薄膜的物理機械性能明顯優于LDPE,其柔軟性,韌性,耐寒性,耐穿刺性均優于LDPE。

期貨

LLDPE(線型低密度聚乙烯)

交易單位:5噸/手

報價單位:元(人民币)/噸

最小變動價位:5元/噸

漲跌停闆幅度:上一交易日結算價的4%

合約交割月份:1至12月

交易時間:每周一至周五(北京時間法定節假日除外)上午9:00-11:30下午13:30-15:00

最後交易日:合約月份第10個交易日

最後交割日:最後交易日後第2個交易日

交割等級:大連商品交易所線型低密度聚乙烯交割質量标準

交割地點:大連商品交易所線型低密度聚乙烯指定交割倉庫

最低交易保證金:合約價值的5%

交易手續費:不超過8元/手

交割方式:實物交割

交易代碼:L

上市交易所:大連商品交易所

簡介

聚乙烯(PE)是五大合成樹脂之一,聚乙烯主要分為線型低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大類。

線型低密度聚乙烯(Linear Low-Density Polyethy -lene),英文縮寫為L

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0.915~0.940克/立方厘米之間。但按ASTM的D-1248-84規定,0.926~0.940克/立方厘米的密度範圍屬中密度聚乙烯(MDPE)。

新一代LLDPE将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)隻将LLDPE的範圍擴大至塑性體,不包括彈性體。上世紀80年代,UnionCarbide和DowChemical公司将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。

【生産和特性】

通常,辛烯與乙烯在溶液相反應器中共聚,丁烯。己烯與乙烯在氣相反應器中聚合。在氣相反應器中生成的LLDPE樹脂是顆粒形式,且可以粉料或進一步加工成粒料出售。以己烯和辛烯為基礎的新一代超LLDPE已由莫比爾、聯合碳化物。Novacor和道塑料等公司推出。這些材料具有很大的韌性極限,在自動取出袋的應用中有新的潛力。很低密度PE樹脂(密度低于0.910g/cc。)VLDPES具有的柔性且軟度是LLDPE達不到的。

樹脂的特性一般體現在熔融指數和密度。熔融指數可反映出樹脂的平均分子量且主要受反應溫度控制。平均分子量與分子量分布(MWD)無關。催化劑選擇影響MWD。密度由共聚用單體在聚乙烯鍊中的濃度決定。共聚用單體濃度控制短支鍊數目(其長度取決于共聚用單體類型)從而控制樹脂密度。共聚用單體濃度越高,樹脂密度越低。在結構上,LLDPE在支鍊的數目和類型上與LDPE不同,高壓LDPE有長支鍊,而線性LDPE隻具有短支鍊。

在結構上,LLDPE隻在短支鍊數目上與HDPE不同。HDPE的短支鍊數目較少,因此,是有更高密度的材料。LLDPE的物理特性受控于它的分子量,MWD和密度。LLDPE優于LDPE,歸根結底取決其用途。通常,在所有應用中用LLDPE生産剛性更強的産品,雖然根據ATSM對低密度材料标準,LLDPE和LDPE的密度都在0.91—0.925之間。

LLDPE形成更高結晶結構,因為不存在長支鍊。LLDPE較大的結晶性産生較高剛性的産品。這種較高的結晶度也使LLDPE與LDPE相比,熔點提高了10~15℃。更高的抗伸強度、抗穿透性、抗撕裂性和伸長率增加是LLDPE的特性,使其特别适用于制薄膜。如果用己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可得到較大的改進。

對于相同熔體指數和密度下的給定樹脂,己烯和辛烯LLDPE樹脂在沖擊和撕裂性能上提高到300%。己烯和辛烯樹脂更長的側鍊在鍊之間起到象“繩結”分子一樣的作用,改進了化合物的韌性。用環烯烴金屬衍生物催化劑生産樹脂将具有獨特的性能。

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,這些與用齊格勒催化劑生産的LLDPE相似。在透明度這一特性上,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。

【加工】

LLDPE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産生高背壓和熔體斷裂而降低産量。LDPE和LLDPE的一般模口隙距尺寸分别是O.024~0.040in.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的那麼穩定。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。用雙唇風環冷卻内部膜泡可增加膜泡穩定性,同時在高生産率下提高薄膜生産能力。

除了膜泡的更好冷卻外,很多薄膜生産廠采用與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,修改螺杆設計以更好擠出,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,但加工條件需達最佳化。

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。冷卻後産品從模具中移出。

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