השוואה בין LLDPE ו-LDPE.

פוליאתילן ליניארי בצפיפות נמוכה, שונה מבחינה מבנית מפוליאתילן בצפיפות נמוכה כללית, מכיוון שאין ענפי שרשרת ארוכים. הליניאריות של LLDPE תלויה בתהליכי הייצור והעיבוד השונים של LLDPE ו-LDPE. LLDPE נוצר בדרך כלל על ידי קופולימריזציה של אתילן ואלפא אלפא גבוה יותר כגון בוטן, הקסן או אוקטן בטמפרטורה ולחץ נמוכים יותר. לפולימר LLDPE המיוצר בתהליך הקופולימריזציה יש פיזור משקל מולקולרי צר יותר מ-LDPE כללי, ובמקביל בעל מבנה ליניארי הגורם לו להיות בעל תכונות ריאולוגיות שונות.

תכונות זרימת נמס

מאפייני זרימת ההיתוך של LLDPE מותאמים לדרישות התהליך החדש, במיוחד תהליך שחול הסרט, שיכול לייצר מוצרי LLDPE באיכות גבוהה. LLDPE משמש בכל השווקים המסורתיים לפוליאתילן. תכונות מתיחה משופרות, חדירה, עמידות בפני פגיעות וקריעה הופכות את LLDPE למתאים לסרטים. העמידות המצוינת שלו בפני פיצוח מתח סביבתי, עמידות בפני פגיעות בטמפרטורה נמוכה ועמידות בפני עיוות הופכות את LLDPE לאטרקטיבי עבור שחול צינורות, יריעות וכל יישומי הדפוס. היישום האחרון של LLDPE הוא כחומר חיפוי למזבלות וציפויים לבריכות פסולת.

ייצור ומאפיינים

הייצור של LLDPE מתחיל בזרזי מתכת מעבר, במיוחד מסוג זיגלר או פיליפס. תהליכים חדשים המבוססים על זרזים נגזרות מתכת cycloolefin הם אפשרות נוספת לייצור LLDPE. תגובת הפילמור בפועל יכולה להתבצע בכורים בתמיסה ובפאזת גז. בדרך כלל, אוקטן עובר קופולימר עם אתילן ובוטן בכור בשלב התמיסה. הקסן ואתילן עוברים פילמור בכור פאזת גז. שרף LLDPE המיוצר בכור פאזת הגז הוא בצורת חלקיקים וניתן למכור אותו כאבקה או לעיבוד נוסף לכדורים. דור חדש של סופר LLDPE המבוסס על הקסן ואוקטן פותח על ידי Mobile, Union Carbide. חברות כמו Novacor ו-Dow Plastics הושקו. לחומרים אלה יש מגבלת קשיחות גדולה ויש להם פוטנציאל חדש ליישומים אוטומטיים להסרת שקיות. שרף PE בצפיפות נמוכה מאוד (צפיפות מתחת ל-0.910g/cc.) הופיע גם בשנים האחרונות. ל-VLDPES יש גמישות ורכות ש-LLDPE אינו יכול להשיג. התכונות של שרפים באות לידי ביטוי בדרך כלל באינדקס ההיתוך ובצפיפות. מדד ההיתוך משקף את המשקל המולקולרי הממוצע של השרף ונשלט בעיקר על ידי טמפרטורת התגובה. משקל מולקולרי ממוצע אינו תלוי בהתפלגות המשקל המולקולרי (MWD). בחירת זרז משפיעה על MWD. הצפיפות נקבעת לפי ריכוז הקומונומר בשרשרת הפוליאתילן. ריכוז הקומונומר שולט במספר ענפי השרשרת הקצרים (שאורכם תלוי בסוג הקומונומר) ובכך שולט על צפיפות השרף. ככל שריכוז הקומונומרים גבוה יותר, כך צפיפות השרף נמוכה יותר. מבחינה מבנית, LLDPE שונה מ-LDPE במספר ובסוג הענפים, ל-LDPE בלחץ גבוה יש ענפים ארוכים, בעוד של-LDPE ליניארי יש רק ענפים קצרים.

עיבוד

גם ל-LDPE וגם ל-LLDPE יש ריאולוגיה או זרימת נמס מעולה. ל-LLDPE יש פחות רגישות לגזירה בגלל חלוקת המשקל המולקולרית הצרה שלו וענפי השרשרת הקצרים שלו. במהלך גזירה (למשל שחול), LLDPE שומר על צמיגות גבוהה יותר ולכן קשה יותר לעיבוד מ-LDPE עם אותו אינדקס נמס. בשחול, רגישות הגזירה הנמוכה יותר של LLDPE מאפשרת הרפיית מתח מהירה יותר של השרשראות המולקולריות של הפולימר, ובכך מופחתת רגישות של תכונות פיזיקליות לשינויים ביחס הפיצוץ. בהרחבת נמס, LLDPE משתנה תחת זנים שונים בדרך כלל יש צמיגות נמוכה יותר במהירות. כלומר, הוא לא יתקשה כשהוא נמתח כמו LDPE. גדל עם קצב העיוות של פוליאתילן. LDPE מראה עלייה מפתיעה בצמיגות, הנגרמת מהסתבכות של שרשראות מולקולריות. תופעה זו אינה נצפית ב-LLDPE מכיוון שהיעדר ענפי שרשרת ארוכים ב-LLDPE שומר על הפולימר נקי מהסתבכות. תכונה זו חשובה ביותר עבור יישומי סרט דק. מכיוון שסרטי LLDPE יכולים בקלות ליצור סרטים דקים יותר תוך שמירה על חוזק וקשיחות גבוהים. ניתן לסכם את התכונות הריאולוגיות של LLDPE כ"קשיח בגזירה" ו"רך בהרחבה".