线型低密度聚乙烯

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摘要线型低密度聚乙烯( Linear Low-Density Polyethy -lene ),英文缩写为LLDPE。LLDPE通常在更低温度和压力下,由乙烯和α-烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。线型低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯,因为不存在长支链。LLDPE的线性...

线型低密度聚乙烯

线型低密度聚乙烯( Linear Low-Density Polyethy -lene ),英文缩写为LLDPE。LLDPE通常在更低温度和压力下,由乙烯和α-烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。线型低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯,因为不存在长支链。LLDPE的线性度取决于LLDPE和LDPE的不同生产加工过程。

线型低密度聚乙烯结构

由于α-烯烃共聚单体的加入,LLDPE的结构会发生较大变化,形成大分子主链上带有支链的线型结构。LLDPE的支链长度一般大于HDPE的支链长度,小于LDPE的支链长度。

线型低密度聚乙烯性能

LLDPE的密度、结晶度、熔点均比HDPE低,其密度为0.910~0.940g/cm3,结晶度为50%~55%,与LDPE相近,熔点比LDPE高10~15℃,比HDPE低许多。支链分布不均匀的LLDPE的熔点对组成的变化不敏感。支链分布均匀的LLDPE,随着共聚物中α-烯烃的含量增加,支链数量增加,熔点、结晶度、密度呈线性下降。熔融结晶时,LLDPE可形成1~5μm的微小球晶。

LLDPE的物理性能与α-烯烃的种类、含量、支链分布的均匀程度密切相关。α-烯烃类型和含量不同,生成的PE结构和组成均不相同,其密度和结晶度也不同;α-烯烃的存在,使LLDPE的密度和结晶度下降,同时,强度也下降,随着α-烯烃含量的增加,拉伸强度、模量随之下降。分布均匀的支链导致LLDPE结晶能力降低,生成很薄的片晶,使PE的密度降低。分布均匀支链也导致聚合物刚性下降,模量降低,使LLDPE具有更高的弹性。LLDPE与LDPE相比,两者结晶度和相对密度接近,但LLDPE具有更高的强度、韧性、抗撕裂性和抗穿刺性能。LDPE更容易加工,薄膜具有更好的光学性质。LLDPE抗冲击性能优良,尤其是低温下的抗冲击性能远高于LDPE; LLDPE的刚性高,可制造薄壁制品。LLDPE具有优良的拉伸和弯曲强度,拉伸强度比LDPE高50%~70%。

LLDPE耐环境开裂性能优异,远远高于LDPE,比橡胶改性LDPE高百倍或更高。不同的α-烯烃对LLDPE的薄膜性能影响明显不同。对于密度相同的LLDPE,采用l-丁烯共聚,薄膜的拉伸强度高于其他LLDPE,采用长链α-烯烃的产品,在冲击强度、撕裂强度、低温脆性、耐环境应力开裂等方面表现出更好的性能。

LLDPE化学性质稳定,在室温下一般不溶于常用的溶剂。在温度为80~100 ℃时,可溶解在二甲苯、四氢和十氢化萘、氯苯等芳烃、脂肪烃和卤代烃中。LLDPE在氧的存在下,可发生热氧化和光氧化降解。由于存在支链结构,其热稳定性不如HDPE。

线型低密度聚乙烯熔点

线性低密度聚乙烯(LLDPE)其熔点在110~125℃范围内,这意味着它具有较宽的熔融温度范围,可根据具体需要进行调整。这使得LLDPE在塑料加工等领域中具有更大的灵活性,能够适应不同的生产工艺和要求。

与LDPE相比,LLDPE的较高结晶度导致熔点提高了10~15度。LLDPE具有更高的抗拉强度、抗穿透性、抗撕裂性和伸长率增加等特性,使其在薄膜制备方面表现突出。

线型低密度聚乙烯改性

1、改性研究中的力学性能进展

材料的力学性能包括可逆变形、不可逆变形和损伤抗力。通常分为两种类型:静态力学性能,如拉伸、压缩、应力松弛和硬度;动态力学性能,如交变损耗。低密度聚乙烯(LLDPE)是乙烯和α-烯烃的共聚物,其分子链含有大量短支链,具有卓越的韧性、抗环境应力、抗裂性和抗穿孔性能。因此,通过适当调整LLDPE的配方,可以改善其力学性能,提高LLDPE制品的机械强度,延长使用寿命。

2、改性研究中的阻燃性能进展

LLDPE具有出色的机械、电气和加工性能,但其氧指数较低,易燃。随着LLDPE的广泛应用,其火灾危险性也越来越受到关注。因此,对LLDPE进行阻燃改性十分必要。通过添加阻燃剂MH和OMMT,以及研究氨基硅油对LLDPE阻燃性能的影响,通过热失重分析对材料进行了表征。结果表明,氨基硅油具有良好的阻燃和防烟效果。

3、改性研究中的结晶性能进展

LLDPE是典型的结晶聚合物。结晶形态、结晶度和晶粒尺寸直接影响产品的加工和使用性能,对LLDPE树脂自粘保护膜的制备具有重要意义。通过采用原子力显微镜(AFM)、偏光显微镜(PLM)和差示扫描量热法(DSC)等研究方法,探讨了山梨醇成核剂对LLDPE晶体形态和行为的影响。研究结果显示,成核剂的加入可以有效调控LLDPE的结晶性能,优化其晶粒尺寸和分布。

线型低密度聚乙烯生产工艺

线型低密度聚乙烯的生产工艺:

1、Unipol 工艺

根据对近年来全球LLDPE树脂生产装置的调查,Unipol工艺是应用最为广泛的工艺之一。该工艺的主要过程如下:将乙烯和催化剂加入反应器中,使乙烯膨胀并从气体中分离出来,然后对气体进行压缩、冷却和回收。此外,需要注意的是,反应中涉及的氢气也会对LLDPE的相对分子量产生影响,催化剂的类型和反应条件也会对LLDPE的相对分子量分布产生影响。

2、Innovene 工艺

相较于Unipol工艺,Innovene工艺通过引入旋流脱气系统,不仅解决了聚合物堵塞的问题,还有效减少了有害气体的排放,改进了分离系统和聚合工艺,解决了热点、凝胶和堵塞等问题。该工艺的产品具有低密度、高性能线性吹塑和流动膨胀膜的特点。其中一种是LLDPE与基体树脂的复合材料,具备出色的机械和光学性能;另一种是LLDPE薄膜树脂,具备良好的加工性能和稳定的膜泡,其密封力学性能和热性能与LLDPE相近。

3、溶液法工艺

该工艺具有许多优点,包括反应时间短、收率高、试剂种类多、反应简单、产品易于熔化和净化处理简便。为了保持装置内部环境在一定范围内,我们通过外部干扰的方式向装置中加入一定量的齐格勒催化剂。采用溶液法工艺生产的线性低密度聚乙烯的生产效率可达90%以上。此外,加氢反应可以调节线性低密度聚乙烯的熔融系数,而共聚物单体的用量可以调节LLDPE的含量。通过在不同的温度和氢气控制条件下使用两个或多个化学单元,我们可以调节产品的分子量分布。在加热和压溶液处理的生产过程中,需要注意在加热开始时向通道中添加酸洗剂,以停止内部化学反应,然后对剩余的催化剂进行酸洗。如果每个步骤都可以使用相同的催化剂组分,催化剂生产系统可能需要安装沉淀装置。最后,在中压生产装置中应添加试剂,以去除多余的乙烯、共聚物单体和溶液。

4、Philhps淤浆法工艺

Philhps法是世界上典型的中密度聚乙烯生产工艺,但现在也广泛应用于LLDPE的生产中。该工艺通常使用容量约为151 m3的八条腿环管反应器。Philhps通过不断创新环境管理流程,降低了投资和运营成本。基于金属催化剂的制非茂金属催化剂系统具有良好的加工性、刚度和韧性,可以将LLDPE的密度降低到一定值。采用传统的Philhps淤浆管道技术进行生产,具有广泛的应用前景。

线型低密度聚乙烯最新价格

LLDPE(线性低密度聚乙烯)在2002年至2007年期间国内市场价格年均上涨了22.67%。价格从最低6000元/吨上涨到最高的14140元/吨,波幅超过了136%。虽然在2004年之后价格波动幅度有所降低,但仍在35%左右。根据这些数据,预计未来几年内LLDPE的价格仍有上升的空间。

线型低密度聚乙烯应用领域

LLDPE可以采用吹塑、注塑、滚塑、挤出等成型方法加工。由于LLDPE的结构和加工特点,成型时,挤塑管材、注塑及滚塑时,均可采用LDPE的加工设备。但在吹塑薄膜时,成型较难,膜泡的稳定性较差,一般要用专用设备。

LLDPE应用的最大的领域是薄膜,其次是片材、注塑和电线电缆。主要薄膜制品也分为包装和非包装;包装分为食品包装和非食品包装。食品包装如水果、新鲜蔬菜、冷冻食品袋、奶制品等的包装;非食品包装如工业用衬里、重包装袋、服装袋、日用包装袋、手提袋、运货袋、报纸邮件包装袋、购物袋、各种包装膜(收缩膜、拉伸缠绕膜、复合膜)等。拉伸缠绕包装在包装领域是市场份额增长最快的。非包装用有农膜(地膜、栅膜、青贮膜)、土工膜、垃圾袋、一次性无纺布(手套、围裙、桌布、手术布等)、一次性尿布衬里。注塑是LLDPE的第二大应用市场。与LDPE相比,LLDPE制品具有更好的刚性、韧性、耐环境开裂性,优异的拉伸强度和冲击强度,高的软化点和熔点,耐热,成型收缩率低。由于强度高,可使用高流动性树脂,提高了生产效率,实现制品薄壁化,因而广泛应用于制造容器盖、罩、瓶塞、日用品、家用器皿、工业容器、玩具、汽车零件等。与LDPE相比,LLDPE挤出和吹塑成型制品均具有优异的韧性、耐环境应力开裂和冲击强度,尤其是优异的耐应力开裂性和低的气体渗透性,更适合于油类、洗涤剂类物品的包装容器。因而常用于生产小型瓶、容器、桶罐内衬等制品。LLDPE用作水管可以克服LDPE管长期作用时内管剥离问题,广泛应用于农业灌溉,也可制造各种软管。LLDPE非常适合于制造通信电线电缆绝缘料和护套料。LLDPE用于制造动力电缆,适合于高中压防水、苛刻环境条件下使用的电缆护套。交联的LLDPE用于电力电缆绝缘比LDPE具有更优异的耐水性能。

线型低密度聚乙烯发展前景

随着产品性能的不断提升、替代效应的增强以及制造成本评估的完善,对低密度聚乙烯(LDPE)特别是线型低密度聚乙烯(LLDPE)的需求将逐年攀升,增长趋势将更加明显。中国加入WTO后,过渡期的结束使得国内市场的开放成为LLDPE供应商在全球竞争中的主要战场。然而,与此同时,LLDPE在中国的发展前景并不乐观,因为中国正面临着来自中东及其周边地区和国家不断增长的竞争压力。因此,未来几年将是线型低密度聚乙烯(LLDPE)产业发展的机遇期和产品结构调整的重要时期。

在未来,随着全球经济的快速发展和工业化进程的加速,对高品质、高性能塑料的需求将大幅提升。而作为一种重要的塑料原料,低密度聚乙烯具有优异的物理性能和广泛的应用领域,因此其市场需求将持续增长。尤其是线型低密度聚乙烯,其具有更高的拉伸性能和韧性,适用于包装、农业膜、建筑材料等多个领域,具备广阔的市场前景。

然而,我们也要面对现实,中国的LLDPE产业正面临着来自中东及其周边地区和国家的竞争压力。这些地区资源丰富,生产成本较低,并且不断提升技术水平,使得其在全球市场上具备了一定的竞争优势。因此,中国的LLDPE生产企业需要加大技术创新和产品升级的力度,提高产品质量和性能,以增强竞争力。

此外,随着环境保护意识的提升和可持续发展理念的普及,对环境友好型材料的需求也在不断增长。低密度聚乙烯作为一种可回收利用的塑料材料,具有良好的可塑性和可加工性,符合环保要求,因此在未来的市场中将有更广阔的应用前景。

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