Výkon LDPE (polyetylén s nízkou hustotou)

Polyetylén s nízkou hustotou (LDPE) je termoplast získaný radikálovou polymerizáciou etylénu pod vysokým tlakom. LDPE je najstarším členom rodiny polyetylénov v živiciach a prvýkrát sa komerčne vyrábal ako obal na drôt na začiatku 40. rokov 20. storočia. LDPE spája niektoré dobré vlastnosti: transparentnosť, chemickú inertnosť, dobrú tesniacu schopnosť a ľahké tvarovanie a spracovanie. To určuje, že LDPE je dnes jedným z najpoužívanejších materiálov v polymérnom priemysle.
Chémia a vlastnosti: Etylén je základnou stavebnou jednotkou polyetylénových výrobkov. Je to bezfarebný plyn získaný z rafinérskeho plynu, skvapalneného ropného plynu alebo kvapalných uhľovodíkov. Pretože je súčasťou mnohých iných priemyselných chemikálií a polymérov, existuje neustála konkurencia pri dodávkach etylénu.
Táto súťaž o získanie etylénu má dramatický vplyv na cenu a efektívnu hodnotu polyetylénu. Napríklad v roku 1990 bola domáca kapacita výroby etylénu približne 46,5 miliardy libier, z čoho 51 percent bolo použitých na výrobu polymérov, ako je polyetylén.
Konvenčný LDPE sa môže vyrábať dvoma spôsobmi: trubicovou metódou alebo kotlíkovou metódou. Oba spôsoby zahŕňajú prechod vysoko čistého etylénu do reaktora obsahujúceho iniciátor pri vysokom tlaku (103 až 276 MPa) a vysokej teplote (300 až 500 F). Iniciátorom je buď kyslík alebo organický peroxid. Ukončenie reakcie sa dosiahne pridaním terminátora reťazca alebo spojením dvoch molekulových reťazcov. Na rozdiel od lineárnych štruktúr získaných inými metódami výroby polyetylénu (HDPE a LLDPE), polyméry získané vysokotlakovými metódami majú rozvetvenú štruktúru. Táto štruktúra vetvy dodáva konvenčnému LDPE vynikajúcu transparentnosť, flexibilitu a ľahké vytláčanie. Špeciálne navrhnuté tak, aby vyhovovali rôznym aplikáciám.
LDPE živica sa získava vyvážením a riadením molekulovej hmotnosti, kryštalinity a distribúcie molekulovej hmotnosti MWD.
Molekulová hmotnosť predstavuje priemernú dĺžku všetkých molekulových reťazcov, ktoré tvoria polymér. Pre pohodlie bol index toku taveniny (MI) vybraný ako miera molekulovej hmotnosti v plastovom priemysle. Index toku taveniny sa udáva v gramoch za 10 minút, čo je nepriamo úmerné veľkosti molekulovej hmotnosti. Pre LDPE index toku taveniny odráža tekutosť živice a vlastnosti súvisiace s veľkou deformáciou hotového výrobku. Zníženie MI (zvýšenie molekulovej hmotnosti) nielenže zvyšuje väčšinu pevnosti, ale tiež znižuje tekutosť LDPE a schopnosť živice stekať na tenké steny počas výrobného procesu. Kryštalinita v LDPE je funkciou počtu rozvetvených krátkych reťazcov prítomných v živici. Pre LDPE je normálny rozsah fluktuácie kryštalinity 30-40 percent.
Zvýšenie kryštalinity LDPE zvýši jeho tuhosť, chemickú odolnosť proti korózii, priedušnosť, pevnosť v ťahu a tepelnú odolnosť; Zároveň znižuje rázovú húževnatosť, pevnosť v roztrhnutí a odolnosť LDPE proti praskaniu pri namáhaní. Distribúcia molekulovej hmotnosti (MWD) alebo distribúcia stupňa polymerizácie je definovaná ako pomer hmotnostnej priemernej molekulovej hmotnosti k priemernej molekulovej hmotnosti. V plastikárskom priemysle sa živice s hodnotami MWD 3-5 považujú za živice s úzkym rozdelením molekulovej hmotnosti, hodnoty MWD 6-12 sa považujú za mierne rozloženie molekulovej hmotnosti a hodnoty MWD nad 13 sa považujú za širokú molekulovú hmotnosť distribúcia. MWD odráža najmä výkon súvisiaci s prietokom. Živice s rovnakou priemernou distribúciou molekulovej hmotnosti vykazujú lepšiu tekutosť počas spracovania v porovnaní so živicami s úzkou distribúciou molekulovej hmotnosti. WD má určitý vplyv na konečný výkon používania. Vplyv MWD je však vo všeobecnosti maskovaný zmenami molekulovej hmotnosti.
Spracovanie: Úroveň LDPE môže spĺňať požiadavky väčšiny technológií spracovania termoplastov. Vrátane: vyfukovania filmu, odlievania filmu, spájania vytláčaním, spájania drôtov a káblov, vstrekovania, vyfukovania.
Použitie: LDPE možno použiť samostatne alebo v zmesi s inými členmi skupiny polyetylénov. Široko používaný v balení. Stavebníctvo, poľnohospodárstvo, priemysel a spotrebiteľské trhy. Vytlačte fóliu. Najväčší trh pre LDPE je vo výrobe tenkých vrstiev (<12 millihours). Single and composite LD produced by blow molding or die-casting processes
PE fólia predstavuje viac ako 55 percent celkovej domácej spotreby LDPE. LDPE fólie vykazujú dobré optické vlastnosti, pevnosť, pružnosť, tesnosť, pomalú difúziu zápachu a chemickú stabilitu. LDPE sa používa na balenie chleba, poľnohospodárskych produktov, rýchleho občerstvenia, textilu, trvanlivého spotrebného tovaru a niektorých priemyselných výrobkov. LDPE sa môže použiť aj ako nebaliaca fólia, ako sú plienky na jedno použitie, poľnohospodárska fólia a zmršťovacia fólia.
Stláčacie lepidlo: Je to ďalší významný trh pre LDPE. Vďaka štrukturálnym vlastnostiam molekúl LDPE je to jediná živica z rodiny polyetylénových živíc, ktorá spĺňa požiadavky technológie spracovania extrúznych lepidiel. Lepenie poskytuje ochrannú vrstvu, ktorá pomáha utesniť obal hotového výrobku, s vynikajúcimi vlastnosťami v ťahu, dlhotrvajúcim krytím a nízkou difúziou zápachu. Typický rozsah indexu toku taveniny je 3-15 gramov za 10 minút. LDPE lepidlo je možné aplikovať na mnohé podklady, ako je papier, lepenka, tkanina a iné polymérne materiály. Lepidlo LDPE je ekonomický a účinný prostriedok na zabezpečenie tepelného utesnenia a odolnosti podkladu voči vlhkosti. Trhy, ktoré používajú lepidlo LDPE, zahŕňajú nádoby na mlieko, sterilné a konzervačné obaly a obaly na potraviny. Páska a papierové výrobky.
Kompozitná extrúzia LDPE sa široko používa ako zložka kompozitných laminátov s vysokou bariérou. Dôležitými požiadavkami sú odolnosť proti vlhkosti a tesnenie. Splnenie rôznych požiadaviek má za následok rôzne vlastnosti živice. Možno ho použiť na aseptické balenie, balenie liekov a predmetov dennej potreby.
Lisovanie: V konkurencii rodiny polyetylénových živíc sa použitie konvenčného LDPE na vyfukovanie a vstrekovanie stalo relatívne stabilným. LDPE živica sa používa na lisovanie vďaka svojej pružnosti v ohybe a spracovateľským vlastnostiam. Rozsah indexu toku taveniny živice je {{0}}.5-2.0 gramov za 10 minút a rozsah odchýlky hustoty je 0.918-0,922 gramov na kubický centimeter. Lisovanie z LDPE by sa malo používať na výrobu fliaš a tesniacich komponentov, ktoré vyžadujú extrúziu, na lekárske a každodenné spotrebiteľské účely.
Drôt a kábel: LDPE sa pôvodne používal ako obalový materiál pre vodiče a káble. LDPE vykazuje vynikajúce elektrické vlastnosti a odolnosť proti opotrebovaniu, ktoré sú na trhu prísne požadované. Rozsah indexu toku taveniny živice je {{0}}.25-2.0 gramov za 10 minút a hustota je 0.918-0,932 gramov na kubický centimeter. V súčasnosti sa LDPE živica používa ako plášť pre telekomunikačné káble.