塑胶原料——线性低密度聚乙烯基本介绍

　　产品概况：

　　线性低密度聚乙烯( Linear Low-Density Polyethy -lene )，英文缩写为LLDPE。线性低密度聚乙烯，是乙烯与少量高级α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，密度处于0.915～0.940克/立方厘米之间。但按ASTM1的D-1248-84规定，0.926～0.940克/立方厘米的密度范围属中密度聚乙烯(MDPE)。

　　产品分类：

　　按共聚单体类型，LLDPE主要划分为3种共聚物：C4(丁烯-1)、C6(己烯-1)和C8(辛烯-1)。其中，丁烯共聚物是全球生产量最大的LLDPE树脂，而己烯共聚物则是目前增长最快的LLDPE品种。在LLDPE树脂中，共聚单体的典型用量为5%～10%重量分数，平均用量大约为7%。茂金属基的LLDPE塑性体(mLLDPE)具有传统LLDPE 3倍多的平均共聚单体含量。

　　产品性能：

　　1、热封性

　　LLDPE 薄膜热封性良好，只要达到最低的起封温度就具有良好的热封强度，封口抗污染能力强。

　　2、熔融性能

　　熔融性能决定于相对分子质量、相对分子质量分布、长支链等因素。同样熔体流动速率胡LLDPE及LDPE与剪切速率的关系：LLDPE胡行为与相对分子质量分布窄的HDPE相似，比LDPE的熔融粘度高，所以挤出成型时挤出的载荷增大，发热量也增大。

　　3、热性能

　　聚乙烯的熔点与结晶的完全程度、晶粒大小成比例，因此LLDPE胡熔点比LDPE高10-15摄氏度，此处即使同样的LLDPE，共聚物单体的碳数越多，其熔点越高。此规律同样适于维卡软化点。薄膜的热封性能与完全熔着的热封温度相应，LLDPE热封温度比LDPE高10-15摄氏度，而且LLDPE比LDPE熔点范围更窄，所以薄膜的热封性能良好。

　　LLDPE的耐寒性，就催化温度与熔体流动速率的关系来看，LLDPE脆化温度比LDPE，HDPE都低，这表明可耐更低的温度。

　　4、物理力学性能

　　LLDPE的拉伸性能与LDPE性比，拉伸数量、拉伸屈服强度大，特别是拉伸断裂强度和断裂伸长率大，一般可从应力-应变曲线面积求出断裂时所需要的能量，以此作为树脂刚性的指标。很明显，LLDPE的刚性好，这可认为是由于LLDPE分子中系链分子多的缘故。

　　生产工艺：

　　LLDPE的生产工艺与HDPE相似，有低压气相法、溶液法、浆液法和高压法4种，主要应用前3种。高压法建设投资和能耗高，采用不多。溶液法和浆液法都使用溶剂，工艺流程长、生产成本高，生产能力也受到限制。气相法不用溶剂，工艺简单，生产低，并可在较宽的范围内调节产品品种，发展迅速。

　　1、气相法气相法生产LLDPE主要有美国UCC公司的Unipol工艺、英国BP的In-novene工艺和Montell公司的Spherilene工艺。UCC公司的Unipol工艺是最早生产LL-DPE的技术，经多年发展技术已取得了极大进步，成为目前世界上使用最普遍的生产工艺技术。

　　气相法按反应器形式分为流化床和搅拌床。LLDPE的气相法生产工艺与HDPE的生产工艺非常类似，主要区别仅仅是共聚单体的含量相对较高(2%～20%)。

　　2、溶液法溶液法生产LLDPE的工艺技术较多。有Dow化学公司的Dowlex工艺，杜邦公司的Sclair工艺和DSM公司的Compact工艺。

　　溶液法使用溶剂，反温度和压力较高，原料和聚合物溶解在溶剂中，溶液的黏度随聚合物分子量的增大而增大，由于受黏度的限制，聚合物的分子量不可能太高。乙烯单程转化率较高(88%～95%)。由于存在溶剂，因而工艺流程长，投资和维修费用大。溶液法工艺流程基本相似，不同之处主要在于所用溶剂和操作温度不同。

　　3、浆液法 浆液法生产工艺流程与溶液法有许多相似之处，但聚合温度较低。按反应器可分为环管式和釜式两种。其代表分别为美国Phillips公司和日本三井东压公司。

　　4、高压法采用配位型聚合催化剂代替传统高压法的过氧化物引发剂的自由基聚合，利用高压法本体聚合不需要溶剂、不需要后处理的优点。其代表是法国煤化学公司的CdF工艺和美国Dow化学公司工艺，基本工艺与LDPE相似。催化剂用改性的齐格勒型催化剂，反应温度l50～300℃，压力100～120MPa，乙烯单程转化率l6%～20%。

　　加工特性：

　　LLDPE与LDPE一样，可以采用吹塑 、注塑、滚塑、挤出等成型方法加工，与LDPE相比，LLDPE存在以下加工特性。

　　1、LLDPE与LDPE一样，吸水性极低，加工时不需要预先进行干燥处理。

　　2、LLDPE的熔点比同密度的LDPE高10～20℃。

　　3、LLDPE的溶体强度较低，一般只有LDPE的1/2～1/3，成型收缩率也较大。

　　4、由于LLDPE分子量分布比LDPE、HDPE窄，其溶体黏度对剪切速率的敏感性比LDPE小，也是假塑性流体。LLDPE随着剪切速率的增加而缓慢降低，因而在低剪切速率下，LLDPE与LDPE的黏度相近，或者略低，但在高剪切速率下，LLDPE的黏度比LDPE高得多，如Ml分别为1和2的LLDPE的黏度比LDPE的黏度高l00%～l50%和50%。LLDPE的流变特性使其最适合于旋转模塑，注塑也比较容易，而挤出成型，特别是挤出吹塑成型则比较困难。

　　5、LLDPE的溶体黏度对温度的依赖性比LDPE低，但也随熔体温度的升高而降低。由于LLDPE的熔体黏度较高，所以螺杆转矩比LDPE高得多。

　　产品质量测定：

　　1、分子量的测定

　　树脂的平均分子量(简称分子量)可以用凝胶色谱测定，但这样不便于生产中进行工艺控制，因而采用熔体指数来表征平均分子量。随着分子量升高，熔体粘度增大，流动性变差(反之亦然)。测定单位时间内，在一定负荷下，流过锐孔的熔体重量，即可测定树脂熔体的流动性，从而可知熔体的粘度大小，反映出树脂的分子量。

　　2、分子量分布的测定

　　分子量的可以用重均分子量与数均分子量之比(Mw/Mn)来表示;也可以借助熔体对剪切的敏感性来表征分子量分布，即采用熔流比(MFR)——HLMI与MI之比来反映分子量分布;还可以采用应力指数(SE)来代表分子量分布。

　　这3种表示方法的关系是：Mw/Mn越大，MFR越大，SE越大;分子量分布越宽。

　　3、密度的测定

　　密度是单位体积的材料在温度t℃时的质量，通常以t表示标注实验室温度，可以为20℃、23℃和27℃，密度单位为g/min。