LLDPE结构特点和树脂性能
LLDPE结构特点和树脂性能一、 结构特点1. 链结构由于LLDPE是采用低压法在具有配位结构的高活性催化剂...
LLDPE结构特点和树脂性能
一、 结构特点1. 链结构
由于LLDPE是采用低压法在具有配位结构的高活性催化剂作用下,使乙烯和α-烯烃共聚而成的,合成方法与HDPE基本相同,因此,与HDPE一样,分子结钩呈直链状。但由于加入α-烯烃,致使分子结构链上存在许多短小而规整的支链,其支链数取决于共聚单体的摩尔组成,一般分子链上每1000个碳原子有10-35根短的支链。支链长度由a-烯烃的碳原子数来决定,但LLDPE的支链长度一般大于HDPE的支链,与LDPE相比没有长支链。
2. 结晶度和密度
由于LLDPE的分于链是具有短支链的直链结构,比LDPE规整,因此密度和结晶度介于LDPE和HDPE之问,而更接近于LDPE。
它们的密度和结晶度范围如下:
密度
结晶度
LDPE
0.910-0.940-
40%-50%
LLDPE
0.915-0.935
50%-55%
HDPE
0.940-0.970
85%-95%
一般说来,LLDPE的密度和结晶度随其a-烯烃用量和碳原子数的增加而降低。
3. 分子量及其分布
由于LLDPE采用高活性配位催化剂和专门设计的工艺生产,消除了低分子量“尾巴”,使其分子量分布(MWD)比LDPE较窄,平均分子量较大,LLDPE的MWD较窄,而LDPE较宽。LDPE的MWD曲线向分子量高低两侧延伸,图形扁平。因此在熔体指数〔Ml〕相同情况下,LLDPE与LDPE相比,LLDPE数均分子量(Mn)较大,故加工时熔体流动性较低。
树脂MWD还可以用重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/ Mn)表示,比值越大,分子量分布越宽。一般来说,LLDPE的Mw/Mn:为3,而LDFE的Mw/M二为8-10。
一、 树脂性能
由上所述,LLDFE是乙烯与a-烯烃共聚物,分子呈线性结构,主链为直链并带有短支链,但没有长支链,密度和结晶度介于LDPE和HDPE之间,分子量分布比LDPE窄。树脂的性能取决于它的结构。LLDPE能与LDPE近似又兼具LLDPE的特点,见表一。
表一:LLDPE与LDPE、HDPE比较
性能LLDPE与LDPE相比
LLDPE与HDPE相比
拉伸强度
高
低
伸长率
高
高
冲击强度
较好
相近
耐环境应力龟裂
较好
相同
耐热性
高15℃
较低
韧性
较高
较低
翘曲性
较少
相近
加工性
较困难
较容易
雾度
较差
较好
光泽度
较差
较好
透明度
较差
—
熔体强度
较低
较低
熔点范围
小
小
1. 热性能
由于LLDPE密度和结晶度介于LDPE之间,因此,熔点也介于它们之间。典型LLDPE的溶点为120-125℃,较LDPE高10-15℃。LLDPE的熔点又随其共聚单体a-烯烃碳原子数的增多而提高。由于LLDPE熔点范围较小,故LLDPE膜热封性良好,热合强度高于LDPE,并且LLDPE的热合温度较LDPE高10~15℃。
LLDPE耐低温性优于LDPE和HDPE,LLDPE、LDPE和HDPE脆化温度与熔体指数的关系,表明LLDPE脆化温度比LDPE和HDPE都低。可见LLDPE的使用温度范围较LDPE宽得多。
2. 机械性能:
由于LLDPE的主链骨架类似于HDPE的线性结构,所以刚性高于LDPE。主链上的支链能提高制品韧性,因而LLDPE的抗撕裂强度、抗张强度、耐穿刺性和耐环境开裂性比普通LDPE好。这些性能均与共聚单体种类和用量以及支链数、支链分布和分子量分布有关。在相同熔体指数下,抗张强度比LDPE高20%。
(1)刚性:
刚性随其结晶度和密度的增加而增加,在密度相同的情况下,LLDPE的刚性大于LDPE。
(2)冲击强度:
LLDPE的冲击强度优于LDPE。LLDPE的冲击强度又受所用共聚单体种类的影响,例如以丁烯为共聚单体的LLDPE薄膜,其冲击强度与LDPE薄膜相当,而C6、C5烯烃为共聚单体,显著提高了LLDPE薄膜的冲击强度,另外LLDPE的抗张强度和撕裂强度也优于LDPE。这样在强度相当的情况下,LLDPE可薄于LDPE,从而节省原料,降低成本。
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