یک روش موثر برای تشخیص پلی اتیلن های خطی از پلی اتیلن های شاخه ای، در نظر گرفتن روش تولید آن هاست. پلی اتیلن های خطی که شامل پلی اتیلن با چگالی بسیار پایین (ULDPE)، پلی اتیلن با چگالی پایین (سبک) خطی (LLDPE)، پلی اتیلن با چگالی بالا (سنگین) (HDPE)، پلی اتیلن با وزن مولکولی و چگالی بالا (HMW-HDPE)، و پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیاربالا (UHMWPE) در راکتورهایی که تحت فشار بسیار پایین تر از پلی اتیلن های شاخه ای عمل می کنند پلیمریزه می شوند. در ساخت پلی اتیلن های شاخه ای، اساسی ترین پارامتر، چگالی (دانسیته)، که بیانگر نزدیکی و نظم قرارگیری (کریستالینیتی) زنجیره های شاخه اصلی پلیمر است، با تغییرات فشار و حرارت درون راکتور تغییر می کند. از سوی دیگر، دانسیته پلی اتیلن های خطی با مقدار کومونومر استفاده شده به همراه مونومر اتیلن تغییر می کند. کومونومر باعث ایجاد شاخه های جانبی بر روی زنجیره اصلی پلی اتیلن می شود و از آنجا که شاخه های جانبی و تعدد آن ها باعث جدایش بیشتر زنجیره های اصلی پلی اتیلن از یکدیگر می شود، مقادیر بیشتر کومونومر سبب کاهش چگالی پلیمر خواهد شد.

در مقابل، پلی اتیلن های شاخه ای دارای شاخه های کوتاه و بلند هستند. این نکته یکی از دلایل خواص پلی اتیلن های سبک خطی (LLDPE) در مقایسه با پلی اتیلن سبک (LDPE) است. همانگونه که از نامش پیداست،  LLDPE  خطی تر، دارای مناطق کریستالی بیشتر، و دارای خواص و کاربرد نهایی متفاوتی نسبت به LDPE است. اگر چه این تفاوت ها زیاد فاحش نیست، اما در فرآیندهایی نظیر تولید فیلم های دمشی به قدر کافی قابل توجه است که در تغییر خط از LDPE به LLDPE نیاز به تغییر شرایط فرآیند و بهینه سازی آن است. این مطلب چنان به طور فزاینده ای در طی سال های اخیر اهمیت پیدا کرده است به گونه ای که مرسومتر شدن استفاده از LLDPE در چنین صنعتی، شاهدی بر تفاوت های خواص نهایی با افزودن این پلیمر به فیلم است.

تفاوت های دیگر بین خواص پلی اتیلن های خطی و شاخه ای از ساختار شیمیایی اجزای تشکیل دهنده ناشی می شود. اگرچه مونومر پایه در هر دو، اتیلن است، تفاوت های مشخصی در نوع کومونومر دارند. اگرچه پلی اتیلن خطی به فرم هموپلیمر وجود دارد (نظیر گریدهای پلی اتیلن سنگین که برای تولید بطری شیر استفاده می شوند)، اغلب گریدهای خطی کوپلیمر بوده و دارای کومونومرهایی نظیر مواد آلفا اولفینی مثل بوتن (Butene)، هگزن (Hexene)، 4- متیل-1 پنتن (4-methyl-1 pentene)، و اکتن (Octene)، می باشند. در مقابل، تمامی LDPE ها هموپلیمر هستند و کوپلیمرهای شاخه ای پلی اتیلن که حاوی مونومرهای قطبی هستند مانند وینیل استات (برای EVA)، اکریلیک اسید (برای اتیلن اکریلیک اسید، EAA) و موارد مشابه، دارای خواص ویژه بخصوصی نظیر چسبندگی می شوند.

مقادیر معمول کومونومر در یک LLDPE با چگالی 920/0، سردمدار گریدهای مصرفی در فیلم های پلی اتیلن، به میزان 8 تا 10 درصد می باشد. خواص پلیمر با نوع آلفا اولفین مصرفی به عنوان کومونومر تغییر می کند. به طور کلی، خواص با افزایش طول شاخه های جانبی بهبود می یابد که به نوبه خود، با افزایش تعداد کربن شاخه جانبی افزایش می یابد (از پروپیلن(C3) به بوتن (C4)، به هگزن و 4-متیل-1 پنتن (C6) و نهایتا اکتن (C8) ).

استفاده از پروپیلن به عنوان کومونومر منجر به افزایش خواص قابل توجهی نسبت به استفاده از 100 درصد مونومر اتیلن نمی گردد. از آنجا که فرآیند پلیمریزاسیون و عوامل دیگر ساخت پلیمر تغییر می کند، لذا نوع کومونومر نباید به عنوان تنها عامل شاخص عملکرد پلیمر در نظر گرفته شود.

مجموعه واژه های ULDPE، LLDPE و HDPE برای توصیف تمامی محدوده پلی اتیلن های خطی موجود کافی هستند. اگر چه چگالی تنها پارامتر اساسی نیست، با این حال، این ویژگی برای تعیین انواع پلی اتیلن خطی استفاده می شود. محدوده چگالی که پلیمر در آن قرار می گیرد متغیر است. برای مثال می توان به تغییر در فاکتورهایی نظیر وزن مولکولی اشاره نمود. اغلب نوآوری های اخیر حول محور توزیع اوزان مولکولی (MWD) می باشد. با استفاده از به اصطلاح کاتالیست های تک سایت برای پلیمریزاسیون، شرکت های تولید کننده، گریدهایی با توزیع اوزان مولکولی باریک را تولید نموده اند که باعث ایجاد خواص کلیدی نهایی حداکثری نظیر چقرمگی شده است. با این حال، یکی از نتایج باریک شدن توزیع اوزان مولکولی، کاهش فرآیندپذیری در مقایسه با همتای متداول خود است. تلاش هایی جهت حذف یا کاهش این اثر منفی صورت گرفته است. یکی از راهکارها، تولید پلیمرهای دوقله ای (Bimodal) است که سبب ایجا توازن بین چقرمگی و فرآیند پذیری می گردد. راهکار دیگر، تولید پلیمرهایی با توزیع اوزان مولکولی باریک است که اساساً پلیمرهایی خطی هستند ولی خواصی شبیه پلیمرهای با شاخه های جانبی بلند از خود نشان می دهند.

انواع پلی اتیلن خطی:

خانواده اصلی پلی اتیلن های خطی از قرار زیر هستند:

پلی اتیلن سنگین (HDPE) قدیمی ترین پلی اتیلن های خطی است که برای اولین بار در سال 1957 سنتز شد. این پلی اتیلن با دانسیته بالای 940/0 شناخته می شود؛ سفتی، چقرمگی و مقاومت در برابر رایط جوی مناسبی دارد؛ خواص در دمای پایین مناسبی داشته و در بازارهای مهم، کاربردهای وسیعی را از آن خود نموده است. به عنوان نمونه می توان به ظروف قالبگیری بادی، قطعات تولیدی به روش قالبگیری تزریقی، لوله و پروفیل های تولیدی به روش اکستروژن اشاره نمود. همچنین، در تولید قطعات توخالی بزرگ نظیر مخازن که به روش قالبگیری دورانی تولید می شوند نیز کاربرد دارد.

گریدهای پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) در دهه 1980 بطور گسترده ای در صنعت پدیدار شدند، اگرچه، این گریدها بصورت تجاری از دهه 1960 موجود بودند. چگالی این دسته عموماً در محدوده 916/0 تا 940/0 است. بزرگترین بازاری که این دسته به خود اختصاص داده در تولید فیلم های دمشی و فیلم های Cast برای کاربرد به عنوان فیلم های استرچ/چسبدار (مورد استفاده در پالت پیچی)، پلاستیک های خواربار و پلاستیک های بسته بندی مواد اولیه می باشد. دیگر موارد استفاده از این پلی اتیلن در تولید لاینر پوشک، سلفون های مورد استفاده در صنایع غذایی و فیلم های کشاورزی است.

گریدهای قالبگیری LLDPE به سمت برخی از بازارهای سنتی LDPE نظیر درب های قالبگیری شده به روش تزریق، بطری ها و قوطی های رنگ و همچنین در تولید قطعات قالبگیری دورانی و قطعات بزرگ توخالی سوق پیدا کرده است.

پلی اتیلن با چگالی بسیارپایین (ULDPE) تقریبا یک دسته جدید از پلی اتیلن های خطی است که چگالی آن ها در محدوده 890/0 تا 915/0 قرار دارد. این پلیمر انعطاف پذیری، چقرمگی و محدوده وسیع دمای فرآیندی را همزمان فراهم می کند و در کاربردهایی نظیر تولید فیلم و ورق استفاده می شود. همچنین از این پلیمر به عنوان رزین برای کامپاندسازی و ساخت آلیاژ به عنوان بهبود دهنده ضربه برای PP و HDPE استفاده می شود.

دسته HMW-HDPE همانگونه که از نامشان پیداست، وزن مولکولی مابین 200000 تا 500000 دارند. محدوده چگالی این دسته از 940/0 تا 960/0 می باشد. در بعضی موارد، فرآیند این پلی اتیلن تنها با روش ها و تجهیزات خاص امکان پذیر است. در این پلیمر، چقرمگی یک خاصیت برجسته و مقاومت در برابر شرایط جوی بسیار خوب است. یکی از بزرگترین بازارهای مصرف این ماده، لوله های اکسترود شونده با قطر بالا به عنوان لوله های انتقال آب و گاز و لوله های فاضلابی است. از دیگر کاربردها می توان به تولید قطعات بزرگ به روش قالبگیری دمشی نظیر گالن های بزرگ و باک بنزین ماشین اشاره نمود. همچنین از این پلیمر در تولید فیلم های بسیار نازک معمول نظیر پلاستیک های زباله استفاده می شود.

دسته UHMWPE، همانگونه که از نامش پیداست، از متوسط وزن مولکولی بیش از 3 میلیون برخوردار است که حتی این عدد در بعضی گریدها تا 6 میلیون هم می رسد و به صورت پودری تهیه می شود.

روش فرآیند این پلی اتیلن قالبگیری فشاری و یا استفاده از Ram Extruder است. از آنجا که این پلیمر، نه ذوب می شود و نه شاخصی از جریان مذاب قابل اندازه گیری از خود نشان می دهد، روش های فرآیند آن از روش های متالوژی مشتق شده است. مقاومت بسیار بالای سایشی، چقرمگی، خنثی بودن شیمیایی، ضریب اصطکاک پایین و خاصیت خود روانکاری، این پلیمر را برای محدوده وسیعی از کاربردها نظیر قطعات پمپ های شیمیایی، نساجی، ساخت ماشین آلات و ... مناسب می نماید.     

 

صنایع و کاربردها

  • خودرو
  • کیسه و گونی
  • ورق و کارتن پلاست
  • لوله و اتصالات
  • فیلم پلیمری
  • مخازن پلیمری
  • لوازم خانگی
  • ظروف یکبار مصرف

بسپار تجارت آسیا

تهران - پاسداران - گل نبی پلاک ۳۵ واحد ۹

۰۲۱۲۲۸۷۰۰۲۶

Template Settings

Color

For each color, the params below will give default values
Green Blue Brown Yellow

Body

Background Color
Text Color
Background Image for Layout Style: Boxed
Layout Style
Select menu
Google Font
Body Font-size
Body Font-family