Bedeutung von reinem LLDPE-Granulat

Einführung

Bedeutung von Lineares Polyethylen niedriger Dichte . Es wird durch Copolymerisation von Ethylen mit längerkettigen Olefinen hergestellt. LLDPE wird in Massenproduktion bei niedrigeren Temperaturen und Drücken hergestellt. Als Herstellungsverfahren dient die Copolymerisation von Ethylen und Buten, Hexen oder Octen. Es ist sehr flexibel und kann zur Herstellung dünnerer Folien als HDPE oder LDPE verwendet werden.

Die Eigenschaften von Reines LLDPE-Granulat ist steif in der Transparenz und weich in der Dehnung. Es kann zu anderen Produkten wie Mülleimereinlagen, Bodenfliesen, Kompostbehältern und Versandumschlägen recycelt werden. LLDPE wird hauptsächlich für Einkaufstüten und -folien aus Kunststoff, Plastikfolien und Stretchfolien verwendet.

Beschreibung

LLDPE unterscheidet sich grundsätzlich von herkömmlichem Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) aufgrund des Mangels an langkettigen Verzweigungen. Es handelt sich um die gebräuchlichste Art von Kunststofffolie. Es ist sehr flexibel und weist in flexiblen Folienformen häufig eine Dicke von 0,5 mil bis etwa 40 mil auf. Aufgrund seiner Flexibilität passt es sich gut an eine Vielzahl von Oberflächen an.

Durch den Einsatz veränderter Katalysatoren und Polymerisationsmethoden stellten Wissenschaftler sukzessive PEs mit vielen Eigenschaften und Strukturen her. Beispielsweise wurde LLDPE 1968 von der Phillips Petroleum Company angekündigt.

LDPE wird aus gasförmigem Ethylen unter sehr hohen Drücken hergestellt. Dieser Druck reicht bis zu 350 Megapascal oder 50.000 Pfund pro Quadratzoll. Auch hohe Temperaturen bis zu 350° C bzw. 660° F hielten Peroxid-Erfinder in der Existenz. Diese Prozesse führen zu einer Polymeranordnung mit langen und kurzen Zweigen. Folglich ist LDPE nur teilweise kristallin, was ein Material mit hoher Flexibilität darstellt.

LLDPE ist im Betrieb mit LDPE identisch. Es wird durch Copolymerisation von Ethylen mit 1-Buten hergestellt. Es wird auch mit kleineren Mengen 1-Hexen und 1-Octen hergestellt. Als Katalysatoren kommen Ziegler-Natta oder Metallocen zum Einsatz. Die nachfolgende Struktur hat ein lineares Rückgrat. Aber es hat kurze, unveränderliche Zweige. Diese Verzweigungen wie die längeren Zweige von LDPE verhindern, dass sich die Polymerketten eng zusammenpacken. Die Hauptvorteile von LLDPE sind:

Die Polymerisationsbedingungen sind weniger energieintensiv

Die Eigenschaften des Polymers können durch Änderung der Art und Menge des Comonomers verändert werden. Im Allgemeinen hat LLDPE ähnliche Eigenschaften wie LDPE und konkurriert um ähnliche Märkte.

Produktion

Die Produktion von LLDPE wird durch Übergangsmetallkatalysatoren gestartet. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Ziegler- oder Philips-Katalysatoren. Der eigentliche Polymerisationsprozess kann darüber hinaus in der Lösungsphase oder in den Gasphasenreaktoren durchgeführt werden. Im Allgemeinen ist Octen das Comonomer in der Lösungsphase. In einem Gasphasenreaktor werden Buten und Hexen mit Ethylen copolymerisiert. LLDPE ist der Thermoplast vom Polymertyp.

Vorteile

LLDPE hat eine höhere Zugfestigkeit als LDPE.

Es hat eine höhere Schlag- und Durchstoßfestigkeit als LDPE.

Es ist exakt flexibel und dehnt sich unter Belastung.

Es kann zur Herstellung dünnerer Filme verwendet werden.

Es verfügt im Vergleich zu LDPE über eine verbesserte Beständigkeit gegen Spannungsrisse in der Umgebung.

Es weist eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit auf.

LLDPE hat gute elektrische Eigenschaften.

Nachteile

Es hat eine geringere Helligkeit als LDPE.

Dünnerer Temperaturbereich zum Heißsiegeln.

Es ist nicht so einfach zu verarbeiten wie LDPE.

Verarbeitung

LLDPE verfügt über exklusive rheologische oder Schmelzfließeigenschaften. Aufgrund seiner engeren Molekulargewichtsverteilung ist es weniger scherempfindlich. Aufgrund der kürzeren Kettenverzweigung ist es weniger scherempfindlich. Beispielsweise bleibt LLDPE während eines Schervorgangs beim Extrudieren viskoser. Daher ist es schwieriger zu verarbeiten als LDPE mit vergleichbarem Schmelzindex. Die geringere Scherempfindlichkeit von LLDPE ermöglicht eine schnellere Spannungsrelaxation der Polymerketten. Was passiert beim Extrudieren? Daher sind die physikalischen Eigenschaften anfällig für Änderungen der Aufblasverhältnisse.

LLDPE weist bei allen Dehnungsgeschwindigkeiten bei der Schmelzausdehnung eine geringere Viskosität auf. Das bedeutet, dass es nicht so stark aushärtet wie LDPE, wenn es gedehnt wird. Bei LDPE kommt es aufgrund der Kettenverschränkung zu einem Anstieg der Viskosität, beispielsweise nimmt die Verformungsgeschwindigkeit des Polyethylens zu. Dieses Vorkommnis wird bei LLDPE nicht wahrgenommen, da in LLDPE keine langkettige Verzweigung vorliegt. Dadurch können die Ketten beim Dehnen aneinander vorbeigleiten, ohne dass sie sich verheddern.

Dieses typische ist für Filmanwendungen von Bedeutung. Denn LLDPE-Folien lassen sich einfach verkleinern und behalten gleichzeitig ihre hohe Festigkeit und Zähigkeit. LLDPE kann jedoch zu anderen Zwecken recycelt werden.

Zum Beispiel;

Mülleimereinlagen

Holz

Landschaftsbau-Verbindungen

Bodenfliesen

Kompostbehälter

Versandumschläge

Wichtige Eigenschaften

Dichte (g/cm2) 0,92

Zugfestigkeit (MPa) 20

Bruchdehnung (%) 500

Maximale Betriebstemperatur (0 °C) 50

Oberflächenhärte SD48

Wasseraufnahme (%) 0,01

Schmelztemperaturbereich (0 °C) 220–260

Schimmelschrumpfung (%) 3

Verwendungen und Marktdaten

Weltweit werden etwa 80 % des LLDPE für Folienanwendungen verwendet. Zum Beispiel Lebensmittel- und Non-Food-Verpackungen, Schrumpf- oder Stretchfolien und Nichtverpackungsanwendungen.

Der Trend bei Lebensmittelverpackungsfolien geht in Richtung Hochleistungsfolienstrukturen. Diese sind nicht so durchlässig, was die Haltbarkeit verlängert und den Geschmack verbessert. Die Entwicklung vollzieht sich vom Übergang von in formlosen Behältern verpackten Artikeln zu hochwertigen flexiblen Verpackungen.

LLDPE wird in Extrusionsbeschichtungsanwendungen verwendet. Dort unterstützt es den Schutz des Inhalts von Flüssigkeitsbehältern. Dabei handelt es sich vor allem um Verpackungen aus Papier und Pappe.

Non-Food-Verpackungsanwendungen erfordern Hochleistungsfolien. Zum Beispiel für Kunden-, Fertigungs- und landwirtschaftliche Zwecke.

Fast 5 % der LLDPE-Nachfrage entfallen auf den Spritzgusssektor. Dort gibt es Verkaufsstellen für Rasen- und Gartenprodukte, Küchengeräte, Gepäck- und Möbelteile, Unterhaltungsartikel und Spielzeug.

Es wird in ähnlicher Weise für Plastiktüten und -folien verwendet.

Es wird auch für Plastikfolie, Stretchfolie, Beutel, Spielzeug, Abdeckungen, Deckel, Rohre, Stapel und Behälter, die Umhüllung von Kabeln, Geomembranen und meist flexible Schläuche verwendet.

Ein großer Teil der Entwicklung bei LLDPE verlief auf dem Stand von LDPE. In Bezug auf die Marktgröße hat es nun LDPE überholt und ist nach hochdichtem Polyethylen das zweitgrößte PE. LDPE macht 52–53 % des gemeinsamen LDPE-LLDPE-Marktes aus. Die Durchdringung der LDPE-Märkte scheint jedoch in reifen Märkten gelungen zu sein. In Nordamerika, Westeuropa und Japan beispielsweise könnte die Einführung von leicht zu verarbeitendem LLDPE zu einem weiteren Ersatz führen. In sich entwickelnden Märkten, beispielsweise in China, ist mit einer weiteren Verbreitung von LLDPE in LDPE-Anwendungen zu rechnen.