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





伸长率





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





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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