低密度聚乙烯，也稱為高壓聚乙烯，通?？s寫為LDPE。呈乳白色，無味、無臭、無毒蠟狀顆粒，表面無光澤。密度為0.91g/cm3-93g/Cm3是最輕的聚乙烯樹脂。具有良好的柔軟性、延伸性、電絕緣性、透明性、可加工性和恒定的透氣性。具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐堿性、耐一般有機溶劑。機械強度、透明度和抗老化性差。

低密度聚乙烯

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高壓低密度聚乙烯(High pressure   pressure-Low density   polyethylene, high pressure-LDPE，縮寫為LDPE)實現(xiàn)工業(yè)化已經(jīng)70多年了盡管隨著烯烴聚合催化劑的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)，聚乙烯的品種和產(chǎn)量都有了很大的進步，但高壓聚乙烯仍占據(jù)重要地位。乙烯在高溫高壓下通過自由基機理聚合成高分子量聚乙烯，具有以下特點：

1)乙烯聚合是一個強放熱過程。乙烯的聚合熱約為93.5kJ/mol(或3.3kJ/g), at 235 MPa、乙烯在150~300℃的比熱容為2.51~2.85J/g·℃)反應(yīng)熱如果不及時排除，每1%乙烯的聚合會使溫度升高12~13℃。如果溫度過高，也會導(dǎo)致乙烯分解。

2)在高壓下，乙烯被壓縮到密度為0.5g/mL的密閉相態(tài)類似于不可壓縮液體，此時乙烯分子間的距離明顯縮短，從而增加了自由基與乙烯分子的碰撞幾率，因此容易發(fā)生聚合反應(yīng)。

3)生長鏈在高溫下自由基活性高，容易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)所得聚合物具有多分支的線性結(jié)構(gòu)。通常每1000個碳鏈原子有20~30個分支，結(jié)晶度為45%~65%，密度在0.910~0.925g/mL，質(zhì)輕、柔韌且耐低溫、耐沖擊性較好。

低密度聚乙烯按聚合方法可分為高壓法和低壓法。根據(jù)反應(yīng)器的類型，可分為釜式法和管式法。以乙烯為原料，送入反應(yīng)器，在引發(fā)劑的作用下，通過高壓壓縮進行聚合反應(yīng)從反應(yīng)器出來的材料被分離器除去，然后被熔化擠壓造粒和干燥、摻合，送去包裝。

低密度聚乙烯和LLDPE都具有良好的流變性或熔體流動性。LLDPE具有較低的剪切敏感性，因為它具有窄的分子量分布和短的支鏈。在剪切過程中（例如擠塑）LLDPE保持較高的粘度，因此比具有相同熔融指數(shù)的LDPE更難加工。在擠出過程中，LLDPE較低的剪切敏感性使得聚合物分子鏈的應(yīng)力松弛較快，因而物理性能對膨脹比的變化不太敏感。

在熔體延伸中，LLDPE在各種應(yīng)變速率下通常具有低粘度。也就是說不會像LDPE一樣在拉伸過程中產(chǎn)生應(yīng)變硬化。隨著聚乙烯變形速率的增加，LDPE表現(xiàn)出驚人的粘度增加，這是由分子鏈的纏結(jié)引起的。

在 LLDPE中沒有觀察到這種現(xiàn)象，因為LLDPE中缺少長支鏈?zhǔn)沟镁酆衔餂]有纏結(jié)。這一特性對于薄膜應(yīng)用非常重要．因為 LLDPE膜在保持高強度和韌性的同時更容易制成更薄的膜。nLLDPE的流變性可總結(jié)如下“剪切時剛性”和“延伸時柔軟”當(dāng)LLDPE 用于替代LDPE時，必須改進薄膜擠出設(shè)備和條件。LLDPE的高粘度需要擠出機提供更多的動力．并提供更高的熔化溫度和壓力。必須加寬?？陂g隙，以避免由于高背壓和熔體破裂而降低產(chǎn)量。

LLDPE的“延伸時柔軟”的特性是吹膜過程中的一個缺點。LLDPE的吹膜氣泡不如 LDPE的穩(wěn)定。一般的單唇口風(fēng)環(huán)對于 LDPE的穩(wěn)定性來說已經(jīng)足夠了．LLDPE獨特的氣泡需要更完美的雙唇氣環(huán)來穩(wěn)定。用雙唇氣環(huán)冷卻內(nèi)膜泡可以增加膜泡的穩(wěn)定性，提高高生產(chǎn)率下的膜產(chǎn)能。除了更好地冷卻薄膜氣泡之外，許多薄膜制造商使用與LDPE的混合來提高LLDPE的溶解性事實上，當(dāng)?shù)兔芏染垡蚁┕不煳镏蠰LDPE的濃度達(dá)到 50時，LLDPE的擠出可以在現(xiàn)有的低密度聚乙烯薄膜設(shè)備上完成%時。處理 100%當(dāng)使用  LDPE或與富含  LDPE的LDPE共混料時，使用普通LDPE擠出機時，需要對設(shè)備進行改進。

根據(jù)擠出機的壽命，可能需要加寬?？陂g隙，改進空氣環(huán)，修改螺桿設(shè)計以更好地擠出，必要時增加電機功率和扭矩。對于注塑應(yīng)用，一般不需要改進設(shè)備，但需要優(yōu)化加工條件。旋轉(zhuǎn)模塑需要將LLDPE研磨成均勻的顆粒（35篩孔）加工過程包括用粉末狀LLDPE填充模具，加熱并雙軸旋轉(zhuǎn)模具以均勻分布LLDPE。將冷卻產(chǎn)品從模具中取出。

1)圍繞聚合裝置的一系列設(shè)備，如壓縮機、反應(yīng)器、分離器、管道、泵等設(shè)備要求在100MPa以上的超高壓下使用，甚至在分離過程和回收過程中，有的要求在100 MPa-在350MPa以下操作，所以整個過程有很多難點，無論是設(shè)備還是操作。

2)乙烯的聚合熱比其他單體高得多。在聚合反應(yīng)中，聚合速率瞬間達(dá)到10%20%，甚至30%40%因此，如何去除過程中的聚合熱成為工藝流程中的重要課題，也是為了提高單程轉(zhuǎn)化率、降低能耗的關(guān)鍵之一。

3)反應(yīng)體系中聚合物產(chǎn)物的粘度很高，釜式工藝的釜式反應(yīng)器和管式工藝的管式反應(yīng)器內(nèi)壁容易沉積聚合物。

4)在如何運輸熔融聚合物方面也存在一些困難。反應(yīng)壓力和溫度都會影響產(chǎn)品的粘度，需要非常注意控制溫度和壓力。

5)如何從來自高壓分離器的循環(huán)乙烯中除去低分子量聚乙烯蠟也是一個問題圍繞解決這些問題，各個公司開發(fā)了各種生產(chǎn)工藝。按反應(yīng)器類型可分為管式工藝和釜式工藝兩大類。管式反應(yīng)器的主要特點是管內(nèi)物料流動呈柱塞狀，不存在返混現(xiàn)象；反應(yīng)溫度沿著反應(yīng)管的長度變化，因此反應(yīng)溫度具有最高的峰值，因此獲得的聚乙烯的分子量分布寬。在釜式反應(yīng)器中，物料可以充分混合，所以反應(yīng)溫度均勻，也可以分區(qū)域操作，使每個反應(yīng)區(qū)有不同的溫度，從而得到窄分子量分布的聚乙烯。

管式聚合反應(yīng)器的內(nèi)徑通常為2.5~2.7cm細(xì)長高壓合金鋼管。為了提高單線生產(chǎn)能力，管徑增加到5.0~7.5cm。徑長比為1:250~1:40000，管式反應(yīng)器長度為900~1500m。反應(yīng)壓力約為200～350 MPa，溫度為250～330℃，流體流速為10～15m/s，單向轉(zhuǎn)換率為20%~34%最大單線產(chǎn)能10萬噸/年。

低密度聚乙烯的特點如下：

1)薄膜略帶乳白色，透明，柔軟。強度小于高密度聚乙烯，沖擊強度大于高密度聚乙烯。

2)耐寒、耐低溫和耐高溫。較厚的膜能經(jīng)受住90℃熱水浸泡的滅菌過程。

3)防潮性能好，化學(xué)性能穩(wěn)定，不溶于一般溶劑。

4)它具有很好的透氣性，所以當(dāng)它用作易氧化的食品包裝時，其內(nèi)容物的儲存期不應(yīng)太長。

5)耐油脂性差，產(chǎn)品會慢慢膨脹。包裝油性食品時，長時間存放會使食品變味。

6)長期暴露在紫外線和高溫下會老化，影響其物理和介電性能。

7)熔點為110~115℃，加工溫度為150~210℃如果是在惰性氣體中，溫度可以達(dá)到300℃，仍然穩(wěn)定。但是，當(dāng)熔體與氧氣接觸時，很容易降解。

低密度聚乙烯的應(yīng)用范圍：適用于調(diào)味料、糕點、糖、蜜餞、餅干、奶粉、茶葉、魚松和其他食品包裝。片劑、粉末和其他藥物包裝，襯衫、服裝、棉針織品化纖制品等纖維制品的包裝。洗衣粉、洗滌劑、化妝品和其他日用品的包裝。由于單層PE膜的力學(xué)性能較差，通常用作復(fù)合包裝袋的內(nèi)層，即多層復(fù)合膜的熱封基材。