Gastronorm Телефон: +7 (812) 388-90-87
 

 
 

LLDPE – главный термосвариваемый материал для хорошей привариваемости пленки к лоткам МГС

 

Линейный полиэтилен низкой плотности

В последние годы значительные усилия были направлены на разработку усовер-шенствованных процессов получения полиэтилена высокого давления методами газофазной полимеризации при низком давлении полимеризации в жидкой фазе, аналогично процессам производства ПЭНД. Хотя в результате этих новых процессов и получается полиэтилен низкой плотности, имеются существенные различия между традиционным ПЭНП и новым полимером. Этот последний называют линейным полиэтиленом низкой плотности (ЛПЭНП). ЛПЭНП подобен по структуре полиэтилену высокой плотности, но имеет более многочисленные боковые ответвления – короткие цепи – которые позволяют контролировать плотность полимера от 900 до 920 кг/м3.

Основные преимущества ЛПЭНП по сравнению с другими полиэтиленами – высокие физико-механические показатели (некоторые марки ЛПЭНП имеют свойства аналогичные АБС пластикам), более высокая химическая стойкость, лучшие эксплуатационные свойства при низких и высоких температурах, больший блеск поверхности и большая устойчивость к растрескиванию. При формовании пленок ЛПЭНП проявляет большую стойкость к проколу и раздиру. ЛПЭНП характеризуется более высокими значениями удлинения при разрыве и прочности при растяжении. Более высокая температура плавления 118°C позволяет применять его для расфасовки горячих продуктов. В отличие от ПЭНП он может выдержать большие относительные удлинения, т. к. характеризуется хорошей эластичностью расплава благодаря наличию множества коротких боковых ответвлений, которые при деформировании как бы скользят друг по другу, не развивая при этом значительных внутренних напряжений. Это позволяет получать очень тонкие пленки 6¸25 мкм. Однако, ЛПЭНП менее прозрачен из-за высокой степени кристалличности. Для увеличения прозрачности в пленки из ЛПЭНП вводят специальные оптические добавки.

Реологические свойства ЛПЭНП отличаются от свойств ПЭНП ввиду узкого молекулярно массового распределения и отсутствия длинных цепей. При одних и тех же скоростях сдвига 102¸103 сˉ¹, что соответствует условиям экструзии, ЛПЭНП характеризуется большей вязкостью, чем ПЭНП. Поэтому при переработке ЛПЭНП на обычном оборудовании возрастает давление экструзии и увеличивается нагрузка на ведущий двигатель. Крутящий момент возрастает на 20-30%. Поэтому эффективная переработка линейного полиэтилена низкой плотности требует модификации перерабатывающего оборудования: уменьшение длины червяка до 18-24 L/D, уменьшение шага винтовой нарезки, увеличение мощности привода. Поскольку уровень критических напряжений сдвига у ЛПЭНП ниже, необходимо увеличение зазора формующей щели во избежание разрушения расплава и возникновении эффекта “акульей шкуры”. В принципе перерабатывать ЛПЭНП можно и на большинстве обычных экструдеров, предназначенных для переработки полиэтилена низкой плотности, при условии, что принимается во внимание увеличение мощности, необходимой для вращения червяка экструдера, и рост давления экструзии.

ЛПЭНП применяется практически во всех областях производства пленки, как в чистом виде, так и в различных смесях с полиэтиленом низкой или высокой плотности. В традиционной области применения использование ЛПЭНП позволяет уменьшить толщину пленки на 20-40% по сравнению с обычным полиэтиленом, что приводит к значительной экономии сырья.

Линейный полиэтилен низкой плотности используют и для получения растягивающейся (стрейч) пленки. Однако растягивающиеся пленки из ЛПЭНП имеют меньшую по сравнению с пленками из ПВХ и ЭВА липкость. Одним из путей решения данной проблемы является введение в полимер увеличивающих липкость добавок. Другой путь – придание поверхности пленки шероховатости механическим путем. ЛПЭНП применяют также при изготовлении многослойных пленок в качестве одного из слоев, что позволяет снизить их общую толщину.

Полиэтилен низкого давления.

В начале 50-х годов профессор Циглер, изучая металлоорганические соединения, открыл катализаторы, которые позволяли проводить полимеризацию этилена при давлении близком к атмосферному. Примерно в то же время в США фирмами Phillips Petroleum и Standard Oil были разработаны другие два метода низкого давления. Эти открытия были важны не только из-за применения другого метода, но и потому, что получаемые продукты по своим свойствам существенно отличались от обычного полиэтилена.

Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) получают полимеризацией этилена при давлении, близком к атмосферному, на комплексных металлоорганических катализаторах суспензированным или газофазным методом.

В первом используют частично восстановленный оксид хрома, нанесенный на алюмосиликат или оксид никеля на активированном угле в качестве катализаторов. Каталитическая система суспендирована в жидком углеводороде, через который пропускают газообразный этилен. Давление около 3,5-4 атмосфер, температура 50-75°C. Образовавшийся полимер выпадает в виде зернистого порошка. Полученную суспензию перемешивают до тех пор, пока ее вязкость не станет настолько высока, что будет препятствовать эффективному диспергированию. Затем смесь проходит стадии выделения полимера и регенерации растворителя. В целом процесс состоит из стадии дезактивации катализатора, его разложения и удаления, регенерации растворителя, сушки, экструзии и грануляции полимера.

В газофазном методе этилен, небольшое количество водорода, катализатор и сомономер (если таковой используется) подают непрерывно в газофазный реактор, где идет полимеризация при давлении около 2 МПа и температуре 85-100°C. Полученный полимер выгружают из реактора в резервуар для очистки и затем направляют в силосы – хранилища. Из силосов продукт отбирают для смешения и грануляции. Поскольку при газофазной полимеризации растворитель не используется, его отделение от полимера не требуется. Не требуется также и удаление остатков катализатора, поскольку его эффективность очень высока. Благодаря этому не требуется промывка и сушка полученного полиэтилена, а также регенерация растворителя от промывки.

Марки. (ГОСТ 16338-85)

Полиэтилен, получаемый суспензионным методом, выпускают без добавок (базовые марки) и в виде композиций на их основе со стабилизаторами, красителями и другими добавками. Полиэтилен, получаемый газофазным методом, выпускают в виде композиций со стабилизаторами. Базовые марки производят высшего, первого и второго сорта. ГОСТ 16338-85 устанавливает следующие марки полиэтилена высокой плотности (табл. 5).

Таблица 5

Суспензионного

Газофазного

20108-001

271-70

276-83

20208-002

271-82

276-84

20308-005

271-83

276-85

20408-007

273-71

276-95

20508-007

273-73

277-74

20608-012

273-79

277-75

20708-016

273-80

277-83

20808-024

273-81

277-84

20908-040

276-73

277-85

21008-075

276-75

277-95

 

Обозначение базовой марки состоит из слова “полиэтилен” и восьми цифр, характе-ризующих конкретную марку, и обозначения стандарта (ГОСТ 16338-85). Первая цифра 2 указы-вает на то, что процесс полимеризации идет при низком давлении. Две последующие обозначают номер базовой марки. Четвертая цифра указывает на степень гомогенизации (0 – без гомогениза-ции). Пятая условно определяет группу плотности полиэтилена (п. 1.1.1). Следующие три цифры, написанные через дефис, указывают десятикратное значение показателя текучести расплава.

Обозначение композиции, не содержащей добавок красителей, состоит из слова “полиэтилен”, трех первых цифр, обозначающих базовую марку, номера рецептуры пластификатора, написанного через тире, и обозначения стандарта.

Основные физические свойства базовых марок полиэтилена низкого давления приведены в табл. 6.

Таблица 6

Показатель

Величина

Показатель

Величина

Плотность r,кг/м3

948¸959

Относительное удлинение при разрыве, eотн,%

400¸600

Температура плавления Tпл,°C

125¸135

Модуль упругости при изгибе Eи, МПа

140¸250

Температура размягчения по Вика Tв,°C

128¸134

Твердость по Бринеллю НБ, МПа

14¸25

Температура хрупкости Tхр,°C

– 60

Удельное электрическое по-верхностное сопротивление rs, Ом

1015

Рабочая температура,°C

-60 ¸100

Удельное электрическое объемное сопротивление rV, Ом

1016¸1017

Коэффициент линейного расширения a, 1/K

1,7×10-4¸2,0×10-4

Тангенс угла диэлектриче-ских потерь tg d при 103 Гц

3,7×10-4

Теплоемкость C, кДж/(кг×K)

1,88¸2,30

То же при 106 Гц

2×10-4¸3×10-4

Предел текучести при растяжении sт.р., МПа

22¸26

То же при 5×108 Гц

4×10-4

Разрушающее напряжение sр, МПа

20¸30

То же при 1010 Гц

2×10-4¸5×10-4

То же при сжатии sсж, МПа

20¸36

Диэлектрическая про-ницаемость e при 106 Гц

2,3¸2,4

То же при изгибе sи, МПа

20¸38

То же при 1010 Гц

2,25¸2,31

Прочность при срезе tв, МПа

20¸36

Электрическая прочность при толщине 1 мм Е пр., МВ/м

45¸60

 

Подробнее см. ГОСТ 16338-85.



Основные физические свойства и обозначение марок полиэтилена низкого давления (газофазный метод). ТУ 6 – 11 – 00206368 – 25 – 93. Ставролен.

Ставролен это торговое название полиэтилена низкого давления, выпускаемого ставропольским производственным объединением ООО “Ставролен”. Без него обзор пленочных материалов был бы далеко не полным. ТУ 6 – 11 – 00206368 – 25 – 93 устанавливают следующие марки ставролена (табл. 7).

Таблица 7

Марки ставролена

PE4EC – 01B

PE4EC – 09S

PE4GP – 27L

PE4BM – 50B

PE6EC – 01B

PE6EC – 09S

PE6GP – 27L

PE3IM – 61

PE4EC – 02B

PE4EC – 10

PE4CP – 28B

PE0IM – 62

PE6EC – 02B

PE4EC – 11B

PE6CP – 28B

PE6IM – 63

PE4EC – 03

PE4PP – 21B

PE4CP – 29B

PE4IM – 63

PE6EC – 03

PE6PP – 21B

PE6CP – 29B

PE6IM – 64

PE4EC – 04S

PE4GP – 22B

PE4BM – 41

PE4IM – 64

PE6EC – 04S

PE6GP – 22B

PE4BM – 42

PE3IM – 65L

PE4EC – 05

PE4GP – 23L

PE4EM – 43

PE6FE – 66

PE4EC – 06B

PE6GP – 23L

PE4BM – 44

PE6FE – 67

PE6EC – 06B

PE4PP – 24B

PE0BM – 45

PE6FE – 68

PE4EC – 07B

PE4PP – 25B

PE3BM – 46

PE4FE – 69

PE6EC – 07B

PE6PP – 25B

PE6OT – 47

PE6FE – 70

PE4EC – 08

PE4GP – 26B

PE30T – 48L

PE4FE – 70

PE6EC – 08

PE6GP – 26B

PE3OT – 49

PE4FE – 71

 

Обозначение марки ставролена состоит из названия материала “полиэтилен”, сплошного пятизначного буквенно-цифрового индекса, двухзначного индекса, написанного через тире, (для отдельных марок – еще одного буквенного индекса) и обозначения технических условий ТУ 6-11-00206368-25-93. Первые две буквы (PE) указывают на то, что процесс полимеризации протекает на комплексных металлоорганических катализаторах, при низком давлении. Следующая цифра указывает вид сономера. Четвертая и пятая цифры указывают на рекомендуемое назначение полимера:

·        EC – электрический кабель (electric cable);

·        CP – трубы общего назначения (common pipes);

·        PP – напорные трубы (pressure pipes);

·        GP – газовые трубы (gas pipes);

·        BM – выдувное формование (blow moulding);

·        OT – ориентированные ленты (oriented tapes);

·        IM – литье под давлением (injection moulding);

·        FE – экструзия пленок (film extrusion).

Цифры через тире обозначают порядковый номер марки полиэтилена. Дополнительная буква для некоторых марок полиэтилена обозначает:

·        S – улучшенная по эксплуатационным характеристикам;

·        B – светостабилизированная, черного цвета;

·        L – светостабилизированная, натурального цвета.

Основные показатели пленочных марок ставролена приведены в табл. 8.

Таблица 8

Наименование показателя

Норма для марки

PE6FE-66

PE6FE-67

PE6FE-68

PE4FE-69

PE6FE-70 PE4FE-70

PE4FE-71

Плотность, при 23°C, кг/м3

916 – 920

924 – 928

944 – 950

946 – 950

916 – 920

916 – 920

ПТР, г/10мин

при 2,16 кгс

0,8 – 1,2

0,7 – 1,1

0,8 – 1,2

1,8 – 2,2

при 21,6 кгс

6 – 9

7 – 11

Отношение ПТР21,6/ПТР2,16

23 – 30

23 – 30

20 – 35

20 – 30

23 – 30

23 – 30

Степень чистоты, не менее

90

90

90

90

90

90

Технологическая проба на внеш-ний вид пленки, баллов, не хуже

-10

-10

+30

+30

-10

-10

 

Рекомендуемое назначение марок: PE6FE-66 – экструзия высокопрочных пленок толщиной до 25 мкм; PE6FE-67 – для пленок толщиной от 25 до 125 мкм; PE6FE-68, PE4FE-69 – для высокопрочных пленок толщиной от 10 мкм; PE6FE-70, PE4FE-70 – для высокопрочных пленок толщиной от 20 мкм; PE4FE-71 – для рукавной пленки средней прозрачности, для плоскощелевой пленки высокой прозрачности толщиной до 12 мкм.

  Полиолефины Полиолефины в настоящее время являются одними из наиболее распространенных крупнотоннажных полимеров, выпускаемых в нашей стране, и представляют собой весьма значительный класс термопластов универсального назначения. Но наиболее важны они для получения пленок, особенно полиэтилен низкой и высокой плотности и полипропилен. Головной организацией, отвечающей за качество и ассортимент этого вида продукции, является санктпетербуржское научно-производственное объединение…

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) Полиэтилен получают в реакторах автоклавного или трубчатого типа. Полимеризация этилена в большинстве промышленных процессов идет при давлении от 100 до 300 МПа и температуре от 100 до 300°C. При температуре выше 300°C начинается деструкция полимера. В процессе производства этилен тщательно очищают и пропускают над катализатором из восстановленной меди для удаления следов…

  Пленки на основе полиэтилена низкого давления более жесткие, прочные, менее воскообразные на ощупь по сравнению с пленками из полиэтилена высокого давления. Они могут быть получены методом экструзии рукава с раздувом или экструзией плоского рукава. Однако при рукавной экструзии полученная пленка более мутная и полупрозрачная. Температура размягчения у ПЭНД выше чем у ПЭВД (121°C), поэтому…

  Полипропиленовая пленка может быть получена экструзией с раздувом либо экструзией через плоскую щель с поливом на барабан или охлаждением в водяной ванне. Поливная пленка. Полипропиленовая пленка, полученная этим методом, имеет хорошую прозрачность и блеск, но с ростом толщины скорость охлаждения полотна уменьшается. Это приводит к росту сферолитов и помутнению пленки. Разрушающее напряжение при растяжении…

  Виниловые полимеры Семейство виниловых полимеров получают полимеризацией некоторых замещенных этиленов. Замещенным является только один из атомов водорода на другой атом или группу атомов, таких как ацетатная группа в случае винилацетата. Ацетатная группа служит, своего рода внутренним пластификатором. Замещение приводит в целом к повышению физико-механических свойств полимеров. В широком смысле термин “виниловые полимеры” включает такие…

  Поливинилденхлорид Поливинилденхлорид (ПВДХ) является продуктом сополимеризации винилхлорида и винилденхлорида. ПВДХ пленка может быть получена методом экструзии с раздувом рукава или плоскощелевой экструзией с поливом на охлаждаемый барабан. При получении ориентированных пленок предпочтительнее использовать первый метод. Минимальная кристалличность обеспечивает хорошую растяжимость ПВДХ пленок. Поэтому для предотвращения роста кристаллов в полимере при плоскощелевой экструзии, пленку необходимо…

  В настоящее время существует два основных способа производства пленки методом экструзии: получение рукава с раздувом и плоскощелевая экструзия. В общих чертах любой экструзионный агрегат включает в себя сам экструдер, формующий инструмент – головку, устройство охлаждения, приемное и тянущее устройства. Для различных методов конструкция головок и остальных устройств имеет принципиальные отличия, однако устройство экструдера и…

 


Публикации

FAQ
Все права защищены Торговый дом GN ©2007-2019
E-mail: отправить сообщение. Карта сайта