پلی اتیلن (PE) پر مصرف ترین گروه از پلیمرها و جز پلی اولفین ها با کاربری عمومی است. این پلیمر از اتصال تعداد زیادی مولکول اتیلن و تشکیل درشت مولکول پلی اتیلن تهیه شده و ساختاری با درصد تبلور بالا دارد. پلی اتیلن به طور عمومی دارای خواصی از جمله انعطاف پذیری بالا، استحکام مکانیکی خوب، مقاومت شیمیایی و ماندگاری بسیار بالا، عایق الکتریکی، مقاومت ضربه و خستگی بالا، قیمت کم و فرایند پذیری مناسب بوده که این پلیمر را جز پر طرفدار ترین پلیمرهای مورد استفاده در صنعت تبدیل کرده است. پلی اتیلن با توجه به ساختار مولکولی به چند دسته تقسیم می شود که از نظر خواص و کاربرد تفاوت هایی با هم دارند:
پلی اتیلن سبک (LDPE)، دارای شاخه بلند
پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)، دارای شاخه خیلی کوچک
پلی اتیلن سنگین (HDPE)، زنجیر های خطی و بدون شاخه
پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE)، زنجیرهای خطی خیلی طویل
شکل زیر تفاوت ساختاری پلی اتیلن ها را نشان می دهد.
پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)
پلی اتیلن سبک (LDPE) اولین دسته از پلی اتیلن های تجاری بود که در شرایط دما و فشار بالا در پتروشیمی تولید شد. به دلیل بی نظمی و عدم کنترل دقیق واکنش تولید آن، LDPE زنجیر هایی با تعداد شاخه های زیاد و بلند تولید می شود. با توسعه کاتالیست های زیگلر ناتا، ضمن تسهیل در شرایط فرایند تولید در پتروشیمی، انواع جدیدی از پلی اتیلن با ساختار خطی و وزن مولکولی بالاتر که قابلیت تبلور بالا و خواص بسیار بهتر دارند نیز تولید شد. پلی اتیلن سبک خطی یکی از این دسته است که از ترکیب مونومر اتیلن با درصد کمی از بوتن یا هگزن جهت تعبیه شاخه های کوچک روی زنجیر اصلی تهیه می شود. LLDPE ضمن داشتن ساختار خطی و شاخه های معدود کوچک، استحکام بالاتری نسبت به LDPE و انعطاف بیشتری نسبت به HDPE و در کل فرایند پذیری راحت تری نسبت به هر دو دارد. LLDPE نسبت به LDPE برخوردار از استحکام بالاتر، انعطاف بهتر، مقاومت بالا نسبت به پارگی و فشار پشت دای کمتر در اکسترودر است که سبب جایگزینی آن در ساخت فیلم های پلیمری با کیفیت تر شده است.
پلی اتیلن سبک خطی متالوسن (m-LLDPE)
همانطور که گفته شد کاتالیزور زیگلر-ناتا تحول عظیمی در تولید پلی اتیلن ها ایجاد کرد. اما نسل جدیدی از کاتالیزورها تحت عنوان متالوسن ها، به دلیل برخورداری از ساختار منحصر به فرد، زنجیر هایی طویل تر با پراکندگی ابعادی کمتر (ابعاد یک دست تر) ساخته و باعث ارتقا چشمگیر ویژگی ها و خواص پلیمرها شده اند. m-LLDPE نسبت به LLDPE استحکام مذاب بهتر، مقاومت ضربه بیشتر و استحکام پارگی بالاتری دارد. به همین جهت با استفاده از m-LLDPE فیلم های پلیمری با خواص و کیفیت بسیار عالی تهیه می شود که مناسب بسته بندی های غذایی و دارویی، کیسه ها، ساک های بسیار مقاوم و جانبوبگ، فیلم های کشاورزی با دوام و دیگر مصارف همچون عایق حرارتی استفاده کرد. همچنین با وجود خواص مکانیکی بالا و استحکام مذاب قوی، فیلم های به مراتب نازک تری نسبت به LLDPE تهیه می شود.
شرکت زرین نپتا با هدف کمک به ارتقا کیفیت صنعت فیلم های پلیمری در ایران، اقدام به تهیه و تامین m-LLDPE ساخت شرکت ExxonMobil آمریکا کرده است. گرید 1018MB این پلیمر حاوی مقدار مناسب از افزودنی های آنتی بلاک، لیز کننده، کمک فرایند و پایدار کننده حرارتی بوده که گزینه مناسب و کاملی جهت افزودن به دیگر مواد اولیه و تولید فیلم های با کیفیت و با ضخامت کم می باشد.
کاربرد ها:
فیلم های کشاورزی
کیسه های جانبو بگ
فیلم بادی
بسته بندی محصولات بهداشتی
فیلم بسته بندی مواد غذایی
کیسه زباله و فریزر
فیلم های چند لایه
استاندارد | مقدار | واحد | مشخصه |
خواص پلیمر | |||
ASTM D1505 | 0.918 | g/cm3 | دانسیته |
ASTM D1238 | 1.0 | g/10min | شاخص جریان مذاب (190 °C, 2.16 kg) |
ExxonMobil method | 119 | °C | دمای ذوب |
خواص فیلم | |||
ASTM D882 | 9.4 | MPa | استحکام کشش در نقطه تسلیم MD |
ASTM D882 | 9.4 | MPa | استحکام کشش در نقطه تسلیم TD |
ASTM D882 | 50 | MPa | استحکام کشش در نقطه شکست MD |
ASTM D882 | 43 | MPa | استحکام کشش در نقطه شکست TD |
ASTM D882 | 600 | % | تغییر فرم در نقطه پارگی MD |
ASTM D882 | 500 | % | تغییر فرم در نقطه پارگی TD |
ASTM D882 | 190 | MPa | مدول 1% MD |
ASTM D882 | 190 | MPa | مدول 1% MD |
ASTM D1922 | 460 | g | تست ضربه دارت |
ExxonMobil method | 36 | N | نیروی پارگی |
خواص مهم:
شاخص مذاب (MFI): 1 g/10min
ماکسیمم دمای ذوب : °C 119
تست ضربه دارت: 460 g
استحکام شکست طولی و عرضی: 50MPa و 43MPa