Comparaison du LLDPE et du LDPE.

Polyéthylène basse densité linéaire, structurellement différent du polyéthylène basse densité général, car il n'y a pas de branches à longue chaîne. La linéarité du LLDPE dépend des différents processus de production et de transformation du LLDPE et du LDPE. Le LLDPE est généralement formé par la copolymérisation d'éthylène et d'alpha-oléfines supérieures telles que le butène, l'hexène ou l'octène à une température et une pression plus basses. Le polymère LLDPE produit par le processus de copolymérisation a une distribution de poids moléculaire plus étroite que le LDPE général, et possède en même temps une structure linéaire qui lui confère des propriétés rhéologiques différentes.

propriétés d'écoulement à l'état fondu

Les caractéristiques d'écoulement à l'état fondu du LLDPE sont adaptées aux exigences du nouveau procédé, en particulier le processus d'extrusion de film, qui peut produire des produits LLDPE de haute qualité. Le LLDPE est utilisé sur tous les marchés traditionnels du polyéthylène. Les propriétés améliorées d’étirement, de pénétration, de résistance aux chocs et à la déchirure rendent le LLDPE adapté aux films. Son excellente résistance à la fissuration sous contrainte environnementale, sa résistance aux chocs à basse température et sa résistance à la déformation rendent le LLDPE attrayant pour l'extrusion de tuyaux, de feuilles et toutes les applications de moulage. La dernière application du LLDPE est le paillis pour les décharges et le revêtement des bassins à déchets.

Production et caractéristiques

La production de LLDPE démarre avec des catalyseurs de métaux de transition, notamment de type Ziegler ou Phillips. De nouveaux procédés basés sur des catalyseurs dérivés de cyclooléfines métalliques constituent une autre option pour la production de LLDPE. La réaction de polymérisation proprement dite peut être réalisée dans des réacteurs en solution et en phase gazeuse. Généralement, l'octène est copolymérisé avec de l'éthylène et du butène dans un réacteur en phase solution. L'hexène et l'éthylène sont polymérisés dans un réacteur en phase gazeuse. La résine LLDPE produite dans le réacteur en phase gazeuse est sous forme particulaire et peut être vendue sous forme de poudre ou transformée en pellets. Une nouvelle génération de super LLDPE à base d'hexène et d'octène a été développée par Mobile, Union Carbide. Des sociétés telles que Novacor et Dow Plastics ont été lancées. Ces matériaux ont une limite de ténacité élevée et offrent un nouveau potentiel pour les applications de retrait automatique des sacs. La résine PE de très faible densité (densité inférieure à 0,910 g/cc.) est également apparue ces dernières années. Le VLDPES a une flexibilité et une douceur que le LLDPE ne peut pas atteindre. Les propriétés des résines se reflètent généralement dans l'indice de fluidité et la densité. L'indice de fusion reflète le poids moléculaire moyen de la résine et est principalement contrôlé par la température de réaction. Le poids moléculaire moyen est indépendant de la distribution du poids moléculaire (MWD). La sélection du catalyseur affecte le MWD. La densité est déterminée par la concentration de comonomère dans la chaîne de polyéthylène. La concentration en comonomère contrôle le nombre de branches de chaîne courte (dont la longueur dépend du type de comonomère) et contrôle ainsi la densité de la résine. Plus la concentration en comonomère est élevée, plus la densité de la résine est faible. Structurellement, le LLDPE est différent du LDPE par le nombre et le type de branches, le LDPE haute pression a de longues branches, tandis que le LDPE linéaire n'a que des branches courtes.

traitement

Le LDPE et le LLDPE ont tous deux une excellente rhéologie ou un excellent écoulement à l'état fondu. Le LLDPE a moins de sensibilité au cisaillement en raison de sa distribution étroite de poids moléculaire et de ses branches à chaîne courte. Lors du cisaillement (par exemple extrusion), le LLDPE conserve une plus grande viscosité et est donc plus difficile à traiter que le LDPE ayant le même indice de fluidité. En extrusion, la plus faible sensibilité au cisaillement du LLDPE permet une relaxation plus rapide des contraintes des chaînes moléculaires du polymère, et donc une sensibilité réduite des propriétés physiques aux changements du taux d'explosion. En extension à l'état fondu, le LLDPE varie sous diverses contraintes. Il a généralement une viscosité plus faible à grande vitesse. Autrement dit, il ne durcira pas lorsqu’il est étiré comme le LDPE. Augmente avec le taux de déformation du polyéthylène. Le LDPE présente une augmentation surprenante de la viscosité, provoquée par l'enchevêtrement des chaînes moléculaires. Ce phénomène n'est pas observé dans le LLDPE car l'absence de branches à longue chaîne dans le LLDPE maintient le polymère exempt de tout enchevêtrement. Cette propriété est extrêmement importante pour les applications en couches minces. Parce que les films LLDPE peuvent facilement fabriquer des films plus fins tout en conservant une résistance et une ténacité élevées. Les propriétés rhéologiques du LLDPE peuvent être résumées comme « rigides en cisaillement » et « souples en extension ».