高壓低密度聚乙烯(high pressure-low density polyethylene,HP-LDPE,簡(jiǎn)寫(xiě)為L(zhǎng)DPE)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化已有70多年的歷史,盡管隨著烯烴聚合催化劑的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展,聚乙烯的品種和產(chǎn)量有了的進(jìn)展,但高壓聚乙烯仍占有重要的地位。
乙烯聚合反應(yīng)過(guò)程是一個(gè)強(qiáng)烈的放熱過(guò)程。乙烯的聚合熱約為93.5kJ/mol(或3.3kJ/g),在235MPa、150~300℃下乙烯的比熱容為2.51~2.85J/(g·℃),反應(yīng)熱如果不能及時(shí)移去,每1%乙烯發(fā)生聚合將使溫度升高12~13℃。如果溫度過(guò)高,還會(huì)導(dǎo)致乙烯分解。
高溫下增長(zhǎng)鏈的自由基活性大,容易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng),所得到的聚合物為帶有較多支鏈的線型結(jié)構(gòu)。通常每1000個(gè)碳鏈原子中含有20~30個(gè)支鏈,結(jié)晶度為45%~65%,密度在0.910~0.925g/mL,質(zhì)輕、具柔性,耐低溫性、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。按照反應(yīng)器類(lèi)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)劑的作用下以高壓壓縮進(jìn)行聚合反應(yīng),從反應(yīng)器出來(lái)的物料,經(jīng)分離器除去未反應(yīng)的乙烯之后,經(jīng)熔融擠出造粒,干燥、摻合,送去包裝。
LLDPE的“延伸時(shí)柔軟”的特性在吹膜過(guò)程中是一個(gè)缺點(diǎn)。LLDPE的吹塑薄膜膜泡不象 LDPE的那么穩(wěn)定。一般的單唇風(fēng)環(huán)對(duì) LDPE的穩(wěn)定足夠使用.LLDPE的特有的膜泡要求更完善的雙唇風(fēng)環(huán)來(lái)穩(wěn)定。用雙唇風(fēng)環(huán)冷卻內(nèi)部膜泡可增加膜泡穩(wěn)定性,同時(shí)在高生產(chǎn)率下提高薄膜生產(chǎn)能力。除了膜泡的更好冷卻外,很多薄膜生產(chǎn)廠采用與LDPE共混方法以增強(qiáng)LLDPE溶道理上,LLDPE的擠塑可以在現(xiàn)有LDPE薄膜設(shè)備上完成,當(dāng)LDPE的共混物中 LLDPE的濃度達(dá) 50%時(shí)。加工 LLDPE或富含 LLDPE的與LDPE共混材料時(shí),采用一般的LDPE擠塑機(jī),必需改進(jìn)設(shè)備。
根據(jù)擠塑機(jī)的壽命,要求改進(jìn)的可能是加寬??谙毒啵牧硷L(fēng)環(huán),修改螺桿設(shè)計(jì)以更好擠出,必要時(shí)應(yīng)增加電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩。對(duì)于注塑應(yīng)用,一般不需改進(jìn)設(shè)備,但加工條件需達(dá)佳化。滾塑加工要求LLDPE研磨成均勻顆粒(35篩孔)。加工過(guò)程包括用粉末狀LLDPE填滿(mǎn)模具,加熱并雙軸向地旋轉(zhuǎn)模具使LLDPE均勻分布。冷卻后產(chǎn)品從模具中移出。