Comparaison du LLDPE et du LDPE.

Le polyéthylène basse densité linéaire se distingue structurellement du polyéthylène basse densité classique par l'absence de ramifications à longue chaîne. La linéarité du PEBDL dépend des différents procédés de production et de transformation du PEBDL et du PEBD. Le PEBDL est généralement obtenu par copolymérisation d'éthylène et d'alpha-oléfines supérieures telles que le butène, l'hexène ou l'octène, à basse température et sous basse pression. Le polymère PEBDL obtenu par copolymérisation présente une distribution de masse moléculaire plus étroite que le PEBD classique, tout en présentant une structure linéaire qui lui confère des propriétés rhéologiques différentes.

propriétés d'écoulement à chaud

Les caractéristiques de fluidité à chaud du PEBDL sont adaptées aux exigences du nouveau procédé, notamment l'extrusion de films, qui permet de produire des produits PEBDL de haute qualité. Le PEBDL est utilisé sur tous les marchés traditionnels du polyéthylène. Ses propriétés améliorées d'étirement, de pénétration, de résistance aux chocs et à la déchirure le rendent idéal pour la fabrication de films. Son excellente résistance à la fissuration sous contrainte environnementale, aux chocs à basse température et au gauchissement le rendent attractif pour les tubes, l'extrusion de feuilles et toutes les applications de moulage. Parmi les dernières applications du PEBDL, on trouve le paillis pour les décharges et le revêtement des bassins de rétention.

Production et caractéristiques

La production de LLDPE commence par l'utilisation de catalyseurs à base 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 peut être réalisée dans des réacteurs en solution et en phase gazeuse. Généralement, l'octène est copolymérisé avec l'éthylène et le butène dans un réacteur en solution. L'hexène et l'éthylène sont polymérisés dans un réacteur en phase gazeuse. La résine LLDPE produite dans le réacteur en phase gazeuse se présente sous forme de particules et peut être vendue sous forme de poudre ou transformée en granulés. Une nouvelle génération de super LLDPE à base d'hexène et d'octène a été développée par Mobile et Union Carbide. Des entreprises comme Novacor et Dow Plastics ont également lancé ce procédé. Ces matériaux présentent une limite de ténacité élevée et offrent un potentiel inédit pour les applications de retrait automatique des sacs. Des résines PE à très faible densité (densité inférieure à 0,910 g/cm³) ont également fait leur apparition ces dernières années. Le VLDPES offre une flexibilité et une souplesse que le LLDPE ne peut pas atteindre. Les propriétés des résines se reflètent généralement dans l'indice de fluidité à chaud et la densité. L'indice de fluidité à chaud reflète la masse moléculaire moyenne de la résine et est principalement contrôlé par la température de réaction. La masse moléculaire moyenne est indépendante de la distribution des masses moléculaires (DMM). Le choix du catalyseur influence la DMM. La densité est déterminée par la concentration du comonomère dans la chaîne polyéthylène. La concentration en comonomère contrôle le nombre de ramifications courtes (dont la longueur dépend du type de comonomère) et donc la densité de la résine. Plus la concentration en comonomère est élevée, plus la densité de la résine est faible. Structurellement, le LLDPE diffère du LDPE par le nombre et le type de ramifications : le LDPE haute pression présente de longues ramifications, tandis que le LDPE linéaire n'en présente que de courtes.

traitement

Le PEBD et le PEBDL présentent tous deux une excellente rhéologie et une excellente fluidité à chaud. Le PEBDL présente une sensibilité au cisaillement moindre en raison de sa distribution de masse moléculaire étroite et de ses ramifications courtes. Lors du cisaillement (par exemple, l'extrusion), le PEBDL conserve une viscosité plus élevée et est donc plus difficile à transformer que le PEBDL à indice de fluidité identique. Lors de l'extrusion, la faible sensibilité au cisaillement du PEBDL permet une relaxation plus rapide des contraintes des chaînes moléculaires du polymère, réduisant ainsi la sensibilité des propriétés physiques aux variations du taux de gonflement. Lors de l'allongement à chaud, le PEBDL varie sous différentes contraintes. Sa viscosité est généralement plus faible à vitesse variable. Autrement dit, il ne durcit pas sous contrainte à l'étirement comme le PEBDL. Cette viscosité augmente avec la vitesse de déformation du polyéthylène. Le PEBDL présente une augmentation surprenante de sa viscosité, due à l'enchevêtrement des chaînes moléculaires. Ce phénomène n'est pas observé pour le PEBDL, car l'absence de ramifications longues empêche l'enchevêtrement du polymère. Cette propriété est extrêmement importante pour les applications de films minces. En effet, les films PEBDL permettent de fabriquer facilement des films plus fins tout en conservant une résistance et une ténacité élevées. Les propriétés rhéologiques du LLDPE peuvent être résumées comme « rigide en cisaillement » et « souple en extension ».