Comparación de LLDPE y LDPE.

El polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) se diferencia estructuralmente del polietileno de baja densidad general por la ausencia de ramificaciones de cadena larga. La linealidad del LLDPE depende de los diferentes procesos de producción y procesamiento. El LLDPE se forma generalmente mediante la copolimerización de etileno y alfa-olefinas superiores, como buteno, hexeno u octeno, a menor temperatura y presión. El polímero LLDPE producido mediante el proceso de copolimerización presenta una distribución de peso molecular más estrecha que el LDPE general y, a la vez, una estructura lineal que le confiere propiedades reológicas diferentes.

propiedades de flujo de fusión

Las características de fluidez del LLDPE se adaptan a los requisitos del nuevo proceso, especialmente el de extrusión de películas, que permite producir productos de LLDPE de alta calidad. El LLDPE se utiliza en todos los mercados tradicionales de polietileno. Sus propiedades mejoradas de resistencia al estiramiento, la penetración, el impacto y el desgarro lo hacen adecuado para películas. Su excelente resistencia al agrietamiento por tensión ambiental, al impacto a bajas temperaturas y a la deformación lo hacen atractivo para la extrusión de tuberías y láminas, así como para todas las aplicaciones de moldeo. Su aplicación más reciente es como mantillo para vertederos y revestimientos de estanques de residuos.

Producción y características

La producción de LLDPE comienza con catalizadores de metales de transición, especialmente de tipo Ziegler o Phillips. Los nuevos procesos basados en catalizadores de derivados metálicos de cicloolefina son otra opción para la producción de LLDPE. La reacción de polimerización puede llevarse a cabo en reactores de solución y fase gaseosa. Normalmente, el octeno se copolimeriza con etileno y buteno en un reactor de solución. El hexeno y el etileno se polimerizan en un reactor de fase gaseosa. La resina de LLDPE producida en el reactor de fase gaseosa se presenta en forma de partículas y puede venderse en polvo o procesarse posteriormente en gránulos. Mobile y Union Carbide han desarrollado una nueva generación de superLLDPE basado en hexeno y octeno. Empresas como Novacor y Dow Plastics también han lanzado sus productos. Estos materiales tienen un alto límite de tenacidad y ofrecen un nuevo potencial para aplicaciones de extracción automática de bolsas. En los últimos años también ha surgido resina de PE de muy baja densidad (densidad inferior a 0,910 g/cc). Los VLDPES ofrecen una flexibilidad y una suavidad que el LLDPE no puede alcanzar. Las propiedades de las resinas se reflejan generalmente en el índice de fusión y la densidad. El índice de fusión refleja el peso molecular promedio de la resina y está controlado principalmente por la temperatura de reacción. El peso molecular promedio es independiente de la distribución del peso molecular (DPM). La selección del catalizador afecta la DPM. La densidad está determinada por la concentración de comonómero en la cadena de polietileno. La concentración de comonómero controla el número de ramificaciones cortas de la cadena (cuya longitud depende del tipo de comonómero) y, por lo tanto, controla la densidad de la resina. Cuanto mayor sea la concentración de comonómero, menor será la densidad de la resina. Estructuralmente, el LLDPE se diferencia del LDPE en el número y tipo de ramificaciones: el LDPE de alta presión tiene ramificaciones largas, mientras que el LDPE lineal solo tiene ramificaciones cortas.

tratamiento

Tanto el LDPE como el LLDPE presentan una excelente reología o fluidez en fusión. El LLDPE presenta menor sensibilidad al cizallamiento debido a su estrecha distribución de pesos moleculares y ramificaciones de cadena cortas. Durante el cizallamiento (p. ej., extrusión), el LLDPE conserva una mayor viscosidad y, por lo tanto, es más difícil de procesar que el LDPE con el mismo índice de fusión. En la extrusión, la menor sensibilidad al cizallamiento del LLDPE permite una relajación más rápida de la tensión de las cadenas moleculares del polímero y, por lo tanto, una menor sensibilidad de las propiedades físicas a los cambios en la relación de soplado. En la extensión en fusión, el LLDPE varía bajo diversas deformaciones. Generalmente, presenta una viscosidad menor a velocidad. Es decir, no se endurece por deformación al estirarse como el LDPE. Esta viscosidad aumenta con la velocidad de deformación del polietileno. El LDPE muestra un sorprendente aumento de viscosidad, causado por el entrelazamiento de las cadenas moleculares. Este fenómeno no se observa en el LLDPE porque la ausencia de ramificaciones de cadena larga evita que el polímero se enrede. Esta propiedad es fundamental para aplicaciones de película delgada, ya que las películas de LLDPE permiten fabricar fácilmente películas más delgadas manteniendo una alta resistencia y tenacidad. Las propiedades reológicas del LLDPE se pueden resumir como “rígido al corte” y “suave en extensión”.