Introducción a las propiedades físicas y químicas del polietileno de alta presión.

Shandong Shida Shenghua Materials Co., Ltd., el maestro Zhang Jianjun modificó el asfalto de la marca Shenghua con LDPE y metacrilato de glicidilo injertado con LDPE. Se estudió la compatibilidad del polietileno de baja densidad con el polietileno de baja densidad GMA g y la matriz asfáltica marca Shenghua. Se puede ver en la prueba de estabilidad a altas temperaturas que el LDPE tiene una estabilidad deficiente a altas temperaturas en asfalto modificado, mientras que el GMA-g-LDPE tiene una mejor estabilidad a altas temperaturas en asfalto modificado. La observación con microscopio óptico de fluorescencia mostró que los estados de fase de los dos asfaltos modificados eran muy diferentes. En el sistema asfáltico modificado con GMA-g-LDPE, la diferencia en el tamaño de las partículas del polímero es pequeña y está distribuida uniformemente en el sistema asfáltico, mientras que en el asfalto modificado con LDPE, la diferencia en el tamaño de las partículas del polímero es grande y la interfaz de dos fases es obvia. Los estudios microscópicos después del aislamiento muestran que la estructura de red formada entre el asfalto GMA-g-LDPE mejora la compatibilidad entre GMA-g-LDPE y el asfalto.

Propiedades químicas del polietileno de baja densidad

El polietileno de baja densidad (LDPE) es un termoplástico obtenido por polimerización por radicales libres de etileno a alta presión. El LDPE es el miembro más antiguo de la familia de resinas de polietileno y se produjo comercialmente por primera vez como revestimiento de alambre a principios de la década de 1940. El polietileno de baja densidad combina algunas buenas propiedades: transparencia, inercia química, buena capacidad de sellado y facilidad de moldeo. Esto determina que el LDPE sea uno de los materiales más utilizados en la industria de los polímeros.

Química y Propiedades

El etileno es la unidad estructural básica de los productos de polietileno. Es un gas incoloro que se obtiene a partir de gas de refinería, gas licuado de petróleo o hidrocarburos líquidos. Debido a que es un componente de muchos otros polímeros y químicos industriales, la competencia por el suministro de etileno continúa. Esta competencia por obtener etileno ha afectado en gran medida el precio y el valor efectivo del polietileno. Por ejemplo, en 1990, la capacidad de producción nacional de etileno era de aproximadamente 46,5 mil millones de libras, el 51% de las cuales se utilizaba para la producción de polietileno y otros polímeros.

El LDPE convencional se puede producir mediante dos métodos: método tubular o método de caldera. En ambos métodos, se introduce etileno de alta pureza en un reactor que contiene un iniciador a alta presión (103 a 276 MPa) y alta temperatura (300 a 500 F). El iniciador es oxígeno o peróxido orgánico. La reacción se detiene añadiendo un terminador de cadena o uniendo las dos cadenas moleculares.

A diferencia de la estructura lineal obtenida por otros métodos de polietileno (HDPE y LLDPE), el polímero preparado por medios de alta presión tiene una estructura ramificada. Esta estructura ramificada proporciona al LDPE convencional una excelente transparencia, flexibilidad y facilidad de extrusión. A través del equilibrio y control del peso molecular, la cristalinidad y la distribución del peso molecular MWD, se obtienen resinas de polietileno de baja densidad personalizadas para diferentes aplicaciones.

El peso molecular se refiere a la longitud promedio de todas las cadenas moleculares que forman un polímero. Por conveniencia, se elige el índice de fusión (IM) como medida industrial del peso molecular de los plásticos. El índice de fusión se da en gramos/10 minutos y es inversamente proporcional al peso molecular. Para el LDPE, el índice de fusión refleja la fluidez de la resina y las propiedades relacionadas con una gran deformación del producto terminado. Reducir el MI (aumentar el peso molecular) no solo aumenta la mayoría de las propiedades de resistencia, sino que también reduce la fluidez del LDPE y la capacidad de la resina para fluir hacia paredes delgadas durante el proceso de fabricación. La cristalinidad del LDPE es función del número de ramas de cadena corta en la resina. Para el LDPE, el rango de fluctuación normal de cristalinidad es del 30 al 40 %.

Aumentar la cristalinidad del LDPE aumentará la rigidez, la resistencia química, la permeabilidad al aire, la resistencia a la tracción y la resistencia al calor del LLDPE. Al mismo tiempo, la resistencia al impacto, la resistencia al desgarro y la resistencia al agrietamiento por tensión del LDPE disminuyen. La distribución de peso molecular (MWD) o grado de distribución de polimerización se define como la relación entre el peso molecular promedio en peso y el peso molecular promedio en número. En la industria del plástico, se considera que las resinas con un valor MWD de 3-5 tienen una distribución de peso molecular estrecha, las resinas con un valor MWD de 6-12 se consideran que tienen una distribución de peso molecular media y las resinas con un valor MWD de 13 o superior se considera que tienen una amplia distribución de pesos moleculares. MWD refleja principalmente el desempeño relacionado con el flujo. Las resinas con una distribución de peso molecular promedio igual muestran un mejor flujo durante el procesamiento que las resinas con una distribución de peso molecular estrecha. WD tiene un cierto impacto en el rendimiento del uso final. Sin embargo, el efecto de la MWD suele quedar enmascarado por cambios en el peso molecular.

Proceso

El grado LDPE puede cumplir con los requisitos de la mayoría de las tecnologías de moldeo termoplástico. Incluyendo película soplada, película fundida, unión por extrusión, unión de alambres y cables, moldeo por inyección y moldeo por soplado.