LLDPE مخفف پلی اتیلن خطی با چگالی کم است که نوعی پلی اتیلن (پلیمری ساخته شده از مونومرهای اتیلن) است که شاخه‌های کوتاه و خطی در ساختار مولکولی خود دارد. این ساختار به خواص LLDPE منحصر به فردی در مقایسه با LDPE پلی اتیلن با چگالی کم و HDPE پلی اتیلن با چگالی بالا می‌دهد.

209 امیرکبیر

همانطور که احتمالا میدانید گرید LLDPE 209 تولید پتروشیمی امیرکبیر است درواقع این محصول یک پلی اتیلن سبک خطی 209 با شاخص جریان مذاب پایین است که به‌طور خاص برای فرآیندهای Blown Film طراحی شده است. درواقع پلی اتیلن 209 گریدی با مقاومت مکانیکی بالا، شفافیت مناسب و فرآیندپذیری عالی است که موجب شده گزینه‌ای ایده‌آل برای تولید فیلم‌های چندلایه بسته‌بندی، کیسه‌های سنگین و فیلم‌های کشاورزی محسوب شود.

ساختار پلی اتیلن سبک خطی

LLDPE دارای یک ساختار مولکولی خطی منحصر به فرد با شاخه‌های کوتاه و کنترل شده است. این ساختار با LDPE (پلی اتیلن با چگالی کم) که دارای شاخه‌های بلند و نامنظم است. درواقع پلی اتیلن سبک از مونومرهای اتیلن (–CH₂–CH₂–) تشکیل شده است که به صورت خطی به هم متصل شده‌اند. این ماده دارای شاخه‌های جانبی کوتاه و یکنواخت است که با کوپلیمریزاسیون اتیلن با α-اولفین‌ها (مانند بوتن، هگزن یا اکتن) ایجاد می‌شوند. این شاخه‌ها از بسته‌بندی بیش از حد زنجیره‌های پلیمری جلوگیری می‌کنند و به LLDPE چگالی کم و انعطاف‌پذیری می‌بخشند.

خواص پلی اتیلن سبک خطی

در ادامه LLDPE پلی اتیلن خطی و با چگالی کم یک پلیمر ترموپلاستیک است که به دلیل انعطاف‌پذیری عالی، مقاومت ضربه بالا و مقاومت کششی خوب شناخته می‌شود. چگالی آن کمی بیشتر از LDPE است اما کمتر از HDPE است، که آن را برای کاربردهایی که نیاز به چقرمگی و قابلیت کشش بالا دارند، ایده‌آل می‌سازد. از آنجا که طول در نقطه شکست بالایی (>500%) دارد و به آن اجازه می‌دهد بدون پارگی، کشش قابل توجهی را تحمل کند. در نتیجه LLDPE قادر است مقاومت شیمیایی عالی در برابر اسیدها، بازها و الکل‌ها نشان دهد این در حالی است که جذب آب پایینی دارد و آن را برای کاربردهای حساس به رطوبت مناسب می‌سازد. از نظر حرارتی، نقطه ذوب آن تقریباً 110-125 درجه سانتی‌گراد است و بین -50 درجه سانتی‌گراد و 60 درجه سانتی‌گراد عملکردی را در پی دارد.

اگرچه فاقد مقاومت ذاتی در برابر UV است، می‌تواند تثبیت کننده‌ها را برای بهبود دوام در زیر نور خورشید به آن اضافه کند. درواقع سهولت پردازش آن از طریق اکستروژن، قالب‌گیری دمشی و تولید LLDPE فیلم، آن را به طور گسترده‌ای در فیلم‌های پلاستیکی، لوله‌های انعطاف‌پذیر، عایق کابل و محصولات قالب‌گیری شده مختلف مورد استفاده قرار گیرد. درنتیجه LLDPE غیر زیستی و تخریب پذیر است و در قابل بازیافت بودن به مدیریت پایدار مواد کمک می‌کند.

کاربردهای پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE)

صنعت بسته‌بندی:

• فیلم‌های کششی و روکش‌های شرینک
• کیسه‌های پلاستیکی (، زباله و صنعتی)
• فیلم‌های بسته‌بندی مواد غذایی (روکش‌های چسبان، کیسه‌ها)

بخش کشاورزی:

• فیلم‌های گلخانه‌ای و فیلم‌های مالچ
• لوله‌های آبیاری قطره‌ای و مخازن ذخیره آب

کاربردهای صنعتی:

• لوله‌ها و اتصالات (انعطاف‌پذیر و بادوام)
• عایق کابل و پوشش‌های محافظ
• آسترهای صنعتی (مقاوم در برابر مواد شیمیایی و آب)

صنعت خودرو:

• مخازن سوخت و شیلنگ‌ها
• اجزای نرم داخلی و پوشش‌های محافظ

محصولات مصرفی و خانگی:

• اسباب‌بازی‌ها، ظروف و لوازم خانگی
• دستگیره‌های نرم و قطعات قالب‌گیری شده

پزشکی و دارویی:

• لوله‌های پزشکی و کیسه‌های IV
• فیلم‌های بسته‌بندی استریل

مزایای LLDPE

• انعطاف‌پذیری و چقرمگی بالاتر:
  • مقاوم‌تر در برابر ضربه نسبت به LDPE
  • دوام خود را حتی در دماهای پایین حفظ می‌کند
• مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی و رطوبت:
  • مقاوم در برابر اسیدها، بازها و حلال‌ها
  • ضد آب و مقاوم در برابر خوردگی
• قابلیت پردازش خوب
• سبک وزن و مقرون به صرفه
• ایده‌آل برای کاربردهای فیلم نازک مانند روکش‌های کششی

معایب LLDPE

• مقاومت حرارتی پایین‌تر:
  • در دماهای بالا نرم و تغییر شکل می‌دهد
  • برای کاربردهای با دمای بالا مناسب نیست
• پایداری ضعیف در برابر UV:
  • برای استفاده در فضای باز به تثبیت کننده‌های UV نیاز دارد، در غیر این صورت با گذشت زمان تخریب می‌شود
• سختی کمتر در مقایسه با HDPE:
  • به علت سختی کمتر برای کاربردهای ساختاری نامناسب است.
• خواص سد گازی محدود:
  • برای کاربردهای بسته‌بندی غیرقابل نفوذ به گاز ایده‌آل نیست
• پردازش دشوار در برخی از کاربردها:
  • در مقایسه با LDPE به دمای پردازش بالاتری نیاز دارد

فرایند تولید پلی اتیلن سبک خطی

فرایند تولید LLDPE به‌طور عمده بر پایه پلیمریزاسیون اتیلن همراه با α-الفین‌های خطی (مانند بوتن-1، هگزن-1 یا اکتن-1) انجام می‌شود. این فرایند در حضور کاتالیست‌های زیگلر–ناتا یا متالوسن و در شرایط کنترل‌شده دما و فشار صورت می‌گیرد.

مراحل اصلی فرآیند

1. خوراک‌دهی :

   • خوراک اصلی شامل گاز اتیلن به‌همراه α-الفین انتخابی است.

   • مواد اولیه باید کاملاً خالص‌سازی شوند تا از حضور ناخالصی‌ها و ترکیبات سمی برای کاتالیست جلوگیری گردد.

2. پلیمریزاسیون :

   • واکنش در راکتور فاز گازی یا راکتور دوغابی  انجام می‌شود.

   • در این مرحله، مولکول‌های اتیلن به‌صورت زنجیره‌ای به هم متصل می‌شوند و α-الفین‌ها به‌عنوان کومنومر در زنجیره پلیمری وارد می‌شوند که این موضوع باعث افزایش انعطاف‌پذیری و بهبود مقاومت مکانیکی پلیمر نهایی می‌گردد.

3. جدا‌سازی و بازیافت

   • پس از پلیمریزاسیون، پلیمر تولیدی از جریان واکنش جدا شده و گازهای باقیمانده اتیلن و کومنومرها بازیافت و دوباره به فرایند برگردانده می‌شوند.

4. پایدارسازی و گرانول‌سازی

   • برای جلوگیری از تخریب حرارتی و نوری، افزودنی‌هایی مانند آنتی‌اکسیدانت‌ها، پایدارکننده‌های UV و لغزنده‌ها به پلیمر اضافه می‌شود.

   • در نهایت، محصول نهایی به شکل گرانول پلی‌اتیلن سبک خطی (LLDPE Pellets) تولید و برای مصارف صنعتی آماده می‌شود.