LLDPE와 LDPE의 비교.

선형 저밀도 폴리에틸렌은 장쇄 분지가 없기 때문에 일반 저밀도 폴리에틸렌과 구조적으로 다릅니다. LLDPE의 선형성은 LLDPE와 LDPE의 생산 및 가공 공정에 따라 달라집니다. LLDPE는 일반적으로 에틸렌과 부텐, 헥센, 옥텐과 같은 고급 알파 올레핀을 저온 및 고압에서 공중합하여 형성됩니다. 공중합 공정으로 생산된 LLDPE 중합체는 일반 LDPE보다 분자량 분포가 좁으며, 동시에 선형 구조를 가지므로 다른 유변학적 특성을 나타냅니다.

용융 흐름 특성

LLDPE의 용융 유동 특성은 새로운 공정, 특히 고품질 LLDPE 제품을 생산할 수 있는 필름 압출 공정의 요건에 부합합니다. LLDPE는 모든 기존 폴리에틸렌 시장에서 사용됩니다. 향상된 신장성, 침투성, 충격 및 인열 저항성을 갖춘 LLDPE는 필름 제조에 적합합니다. 또한, 환경 응력 균열 저항성, 저온 충격 저항성, 휨 저항성이 뛰어나 파이프, 시트 압출 및 모든 성형 분야에 적합합니다. LLDPE의 최근 용도는 매립지 멀치 및 폐기물 처리장의 라이닝입니다.

생산 및 특성

LLDPE 생산은 전이 금속 촉매, 특히 지글러 또는 필립스 유형의 촉매로 시작됩니다. 시클로올레핀 금속 유도체 촉매를 기반으로 하는 새로운 공정은 LLDPE 생산을 위한 또 다른 옵션입니다. 실제 중합 반응은 용액 및 기체상 반응기에서 수행될 수 있습니다. 일반적으로 옥텐은 용액상 반응기에서 에틸렌 및 부텐과 공중합됩니다. 헥센과 에틸렌은 기체상 반응기에서 중합됩니다. 기체상 반응기에서 생산된 LLDPE 수지는 미립자 형태이며 분말로 판매되거나 펠릿으로 추가 가공될 수 있습니다. 헥센과 옥텐을 기반으로 하는 차세대 슈퍼 LLDPE가 Mobile과 Union Carbide에서 개발되었습니다. Novacor 및 Dow Plastics와 같은 회사에서 출시되었습니다. 이러한 소재는 높은 인성 한계를 가지며 자동 백 제거 응용 분야에 대한 새로운 잠재력을 가지고 있습니다. 매우 낮은 밀도의 PE 수지(밀도 0.910g/cc 미만)도 최근 몇 년 동안 등장했습니다. VLDPE는 LLDPE가 달성할 수 없는 유연성과 부드러움을 가지고 있습니다. 수지의 특성은 일반적으로 용융 지수와 밀도에 반영됩니다. 용융 지수는 수지의 평균 분자량을 반영하며, 주로 반응 온도에 의해 제어됩니다. 평균 분자량은 분자량 분포(MWD)와 무관합니다. 촉매 선택은 MWD에 영향을 미칩니다. 밀도는 폴리에틸렌 사슬 내 공단량체 농도에 의해 결정됩니다. 공단량체 농도는 짧은 사슬 분지(길이는 공단량체 유형에 따라 다름)의 수를 조절하여 수지 밀도를 조절합니다. 공단량체 농도가 높을수록 수지 밀도는 낮아집니다. 구조적으로 LLDPE는 분지의 수와 유형에서 LDPE와 다릅니다. 고압 LDPE는 긴 분지를 갖는 반면, 선형 LDPE는 짧은 분지만 갖습니다.

처리 중

LDPE와 LLDPE는 모두 우수한 유동학 또는 용융 유동성을 가지고 있습니다. LLDPE는 좁은 분자량 분포와 짧은 사슬 분지 때문에 전단 민감도가 낮습니다. 전단(예: 압출) 과정에서 LLDPE는 높은 점도를 유지하므로 동일한 용융 지수를 가진 LDPE보다 가공이 더 어렵습니다. 압출 과정에서 LLDPE의 낮은 전단 민감도는 고분자 분자 사슬의 응력 완화 속도를 높여 블로우업 비율 변화에 대한 물리적 특성의 민감도를 낮춥니다. 용융 신장 과정에서 LLDPE는 다양한 변형률에 따라 점도가 변합니다. 일반적으로 속도에 따른 점도가 낮습니다. 즉, LDPE처럼 신장되었을 때 변형 경화되지 않습니다. 폴리에틸렌의 변형률에 따라 점도가 증가합니다. LDPE는 분자 사슬의 얽힘으로 인해 점도가 놀랍도록 증가합니다. LLDPE는 긴 사슬 분지가 없기 때문에 얽힘 현상이 발생하지 않기 때문에 LLDPE에서는 이러한 현상이 관찰되지 않습니다. 이러한 특성은 박막 응용 분야에 매우 중요합니다. LLDPE 필름은 높은 강도와 인성을 유지하면서도 더 얇은 필름을 쉽게 만들 수 있기 때문입니다. LLDPE의 유동학적 특성은 "전단 응력에 대해서는 강성", "신장 응력에 대해서는 부드러움"으로 요약할 수 있습니다.