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LLDPE

中文名线型低密度聚乙烯
外文名LDPE
生产和特性LLDPE的生产起始过渡金属催化剂
应    用薄膜、模塑、管材和电线电缆

1简介

线型低密度聚乙烯（ Linear Low-Density Polyethy -lene ），英文缩写为L

LDPE。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。LLDPE通常在更低温度和压力下，由乙烯和高级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布，同时具有线性结构使其有着不同的流变特性。LLDPE的熔融流动特性适应新工艺的要求，特别是用薄膜挤出工艺，可产出高质的LLDPE产品。LLDPE应用于聚乙烯所有的传统市场，增强了抗伸、抗穿透、抗冲击和抗撕裂的性能，使LLDPE适于作薄膜。它的优异的抗环境应力开裂性，抗低温冲击性和抗翘曲性使 LLDPE对管材、板材挤塑和所有模塑应用都有吸引力。 LLDPE最新的应用是作为地膜用于废渣填埋和废液池的衬层。

【生产和特性】

LLDPE的生产起始于过渡金属催化剂，特别是齐格勒（Ziegler）或飞利浦Phillips）类型。基于环烯烃金属衍生物催化剂的新工艺是LLDPE生产的另一个选择方案。实际的聚合反应可以在溶液和气相反应器中进行。

【加工】

LDPE和LLDPE都具有极好的流变性或熔融流动性。LLDPE有更小的剪切敏感性，因为它具有窄分子量分布和短支链。在剪切过程中（例如挤塑），LLDPE保持了更大的粘度，因而比相同熔融指数的LDPE难于加工。在挤塑中，LLDPE更低的剪切敏感性使聚合物分子链的应力松弛更快，并且由此物理性质对吹胀比改变的敏感性减校在熔体延伸中，LLDPE在各种应变速率下通常都具有较低的粘度。也就是说它将不会像LDPE一样在拉伸时产生应变硬化。随聚乙烯的形变率增加．LDPE显示出粘度的惊人增加，这是由分子链缠结引起。这种现象在 LLDPE中观察不出，因为在LLDPE中缺少长支链使聚合物不缠结。这种性能对薄膜应用极重要．因为 LLDPE薄膜在保持高强度和韧性下召易制更薄薄膜。

2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。图表1显示的是引用自外刊的10年间世界3种共聚单体LLDPE的产量。

在1984年末，当时的联碳公司引入了己烯共聚LLDPE的生产，紧随其后的是Exxon、Mobil等公司。Dow Chemical(陶氏化学公司)在其低压溶液工艺中几乎全部采用辛烯作为共聚单体，加拿大NOVA(诺瓦化工)也在其中压溶液工艺中大部分采用辛烯。辛烯共聚LLDPE树脂具有略好的强度、抗撕裂性能和加工性能，而己烯共聚和辛烯共聚树脂的性能差别不大。己烯LLDPE树脂的生产商主要有ExxonMobil Chemical(埃克森美孚化工公司)、Eastman Chemical(伊士曼化学公司)、Equistar(等星公司)和Chevron Phillips(雪佛龙菲利普斯化学公司)等。此外，Dow Chemical(陶氏化学公司)、Basell(巴塞尔公司)、Innovene(亿诺公司)、Samsung Total(三星(微博)道达尔公司)等也生产己烯LLDPE。
与通常使用的丁烯共聚单体相比，以己烯和辛烯作为共聚单体生产的LLDPE具有更为优良的性能。LLDPE树脂的最大用途在于薄膜的生产，以长链α-烯烃(如己烯、辛烯)作为共聚单体生产的LLDPE树脂制成的薄膜及制品在拉伸强度、冲击强度、撕裂强度、耐穿刺性、耐环境应力开裂性等许多方面均优于用丁烯作为共聚单体生产的LLDPE树脂。自20世纪90年代以来，国外的PE生产厂商及用户均趋向于用己烯及辛烯替代丁烯。据悉，用辛烯作共聚单体，树脂性能不一定能比己烯共聚有更进一步的改善，且价格反而贵些，因此国外主要LLDPE生产商使用己烯来替代丁烯的趋势更为明显。
由于国内尚无大规模生产己烯、辛烯，且进口价格较贵，因此，现今国内生产的LLDPE树脂主要用丁烯作为共聚单体。国内有些企业在引进LLDPE生产装置时虽有用己烯作共聚单体的牌号，但终因国内无己烯生产而不得不放弃，仅在开车考核时进口少量己烯。我国进口的高档LLDPE多为此类产品。预计今后对以1-己烯为单体的LLDPE需求将有较大增长。

3应用

LLDPE已渗透到聚乙烯的大多数传统市场，包括薄膜、模塑、管材和电线电缆。防渗漏地膜是新开发的LLDPE市场地膜，一种大型挤出片材，用作废渣填埋和废物池衬垫，防止渗漏或污染周围地区。LLDPE的一些薄膜市场，例如生产袋子、垃圾袋、弹性包装物、工业用衬套、巾式衬套和购物袋，这些都是利用改进强度和韧性后这种树脂的优点。透明薄膜，例如面包袋，一直由LDPE占统治地位，因为它有更好的浊度。然而，LLDPE与LDPE的共混物将改进强度。

4应用领域

然而，LLDPE与LDPE的共混物将改进强度、抗穿透性和LDPE薄膜的刚度，而不显著影响薄膜的透明度。注塑和滚塑是LLDPE最大的两个模塑应用。这种树脂优越的韧性和低温、冲击强度理论上适于废物箱、玩具和冷藏器具。另外，LLDPE的高抗环境应力开裂性使其适用于注塑与油类食品接触的模塑盖子，滚塑废料容器、燃料箱和化学品槽罐。在管材和电线电缆涂敷层中应用的市场较小，在这里LLDPE提供的高破裂强度和抗环境应力开裂性可满足要求。LLDPE的 65%-70%用于制作薄膜。

5性能

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。
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。
LLDPE的熔融张力比LDPE低，且熔融应力的松弛时间短。可以观察到从”T”型机头挤出的融膜缩颈大，中空成型时型坯的垂伸度大。由于熔融应力松弛时间短，注射成型品内残留应力小，因此收缩率小，翘曲也小。
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。
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。
刚性与密度的关系：密度越低，刚性越差（即更柔软）。就同一密度来说，LLDPE的耐冲击强度较大，比C4更多的C6、C8共聚单体聚合物冲击强度更高。
LLDPE薄膜的物理机械性能明显优于LDPE，其柔软性，韧性，耐寒性，耐穿刺性均优于LDPE。

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