Линейный полиэтилен LLDPE: свойства, марки и применение
Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) — сополимер этилена с -олефинами (бутеном-1, гексеном-1, октеном-1), получаемый газофазной, растворной или суспензионной полимеризацией на металлоценовых и Ziegler–Natta катализаторах. В отличие от LDPE, макромолекула LLDPE не содержит длинноцепочечных разветвлений — только короткие ответвления, распределённые по основной цепи. Это обеспечивает повышенную стойкость к растрескиванию под напряжением (ESCR), ударную вязкость при низких температурах и более высокий предел прочности при растяжении при той же плотности.
Технические характеристики
Плотность LLDPE находится в диапазоне 0,915–0,940 г/см, показатель текучести расплава (ПТР) при 190 C и нагрузке 2,16 кг — от 0,5 до 50 г/10 мин. Температура плавления кристаллической фазы — 120–135 C в зависимости от типа сомономера: бутеновые марки плавятся при 120–125 C, октеновые — при 128–135 C. Модуль упругости при изгибе — 200–700 МПа. Сопротивление раздиру выше, чем у LDPE, что критично для плёночной экструзии с раздувом.
| Параметр | Бутеновая марка | Гексеновая марка | Октеновая марка | Метод испытания |
|---|---|---|---|---|
| Плотность, г/см | 0,918–0,925 | 0,920–0,930 | 0,915–0,925 | ISO 1183 |
| ПТР (190 C/2,16 кг), г/10 мин | 1,0–2,0 | 0,8–1,5 | 0,5–1,0 | ISO 1133 |
| Предел прочности при растяжении, МПа | 18–22 | 22–28 | 25–32 | ISO 527-3 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 600–800 | 700–900 | 800–1000 | ISO 527-3 |
| Сопротивление раздиру, кН/м | 60–90 | 90–130 | 120–160 | ISO 6383-2 |
| Температура плавления, C | 120–125 | 125–130 | 128–135 | DSC |
Марки и производители
На рынке представлены марки LLDPE от ведущих нефтехимических компаний. Ниже перечислены распространённые торговые наименования, применяемые в экструзии плёнок и литье под давлением:
- Dowlex (Dow) — октеновые марки 2045G, 2049G для плёнок общего назначения и стретч-плёнок.
- Exceed (ExxonMobil) — металлоценовые марки 1018, 3518 для высокопрочных плёнок и ламинации.
- Enable (ExxonMobil) — бимодальные марки для тяжёлых мешков и геомембран.
- Borstar (Borealis) — бимодальные LLDPE для труб и кабельной изоляции.
- СИБУР — марки LLDPE на газофазной установке в Тобольске (бутеновые и гексеновые).
- Казаньоргсинтез — линейный полиэтилен для плёночной экструзии.
Переработка и технологические режимы
LLDPE перерабатывается экструзией с раздувом, плоскощелевой экструзией, литьём под давлением, ротационным формованием и экструзией труб. Из-за узкого молекулярно-массового распределения и отсутствия длинноцепочечных разветвлений расплав LLDPE обладает низкой эластичностью и склонностью к резонансу при высоких скоростях экструзии. Для стабилизации пузыря применяют шнеки с барьерной зоной и добавки-процессинговые агенты на основе фторэластомеров (PPA).
Типовые температуры по зонам цилиндра при плёночной экструзии — 190–220 C, головки — 210–230 C. Степень раздува для стретч-плёнки составляет 2,0–3,0, для мешковой — 1,5–2,5. При литье под давлением температура расплава — 200–240 C, давление впрыска — 70–120 МПа.
Области применения
- Упаковочные плёнки для фасовочно-упаковочных автоматов (flow-pack, FFS-линии).
- Стретч-плёнка для паллетирования на обмоточных машинах.
- Геомембраны для противофильтрационных экранов полигонов ТБО и гидротехнических сооружений.
- Изоляция кабелей связи и силовых кабелей низкого напряжения.
- Трубы для транспортировки воды и газораспределительных сетей (совместно с HDPE).
- Ротационно формованные ёмкости для хранения технических жидкостей и агрохимикатов.
Вопросы и ответы
Чем LLDPE отличается от LDPE по механическим свойствам?
LLDPE превосходит LDPE по сопротивлению раздиру (на 30–50 %), ударной вязкости при –40 C и стойкости к растрескиванию под напряжением. Однако LDPE обладает лучшей перерабатываемостью из-за длинноцепочечных разветвлений, снижающих вязкость расплава.
Какой тип сомономера обеспечивает максимальную прочность плёнки?
Октен-1 даёт наиболее высокие показатели сопротивления раздиру и проколу благодаря более равномерному распределению коротких ответвлений. Гексен-1 занимает промежуточное положение, бутен-1 — наиболее экономичное решение для плёнок общего назначения.
При каких температурах перерабатывается LLDPE?
Экструзия плёнок — 190–230 C, литьё под давлением — 200–240 C, ротационное формование — 230–280 C. Превышение 260 C в экструдере приводит к термодеструкции и образованию гелей.
Совместим ли LLDPE с вторичной переработкой?
Да, LLDPE относится к группе 4 по маркировке SPI и принимается на пунктах сбора полиолефинов. Дроблёнка LLDPE используется в производстве мусорных мешков, труб и профильно-погонажных изделий методом повторной экструзии.
