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El polietileno lineal de baja densidad ( LLDPE ) es una de las diversas variedades de polietileno (PE). [ 1 ] Los PE, el polímero sintético dominante, se producen en muchas formas que difieren en términos de peso molecular , ramificación e incorporación de comonómeros . A menudo, estas características se capturan en términos de la densidad del material. Todas las formas de PE son sólidos incoloros, inodoros y bastante inertes químicamente, producidos por la polimerización del etileno , el monómero. El LLDPE es un polímero sustancialmente lineal ( polietileno ), con un número significativo de ramificaciones cortas.
Propiedades
Los PE se clasifican a menudo por sus densidades. [ 2 ]
El LLDPE tiene mayor resistencia a la tracción , al impacto y a la perforación que el LDPE . Es muy flexible y se alarga bajo tensión. Se puede utilizar para fabricar películas más delgadas, con mejor resistencia al agrietamiento por tensión ambiental . Tiene buena resistencia a los productos químicos y buenas propiedades eléctricas. Sin embargo, no es tan fácil de procesar como el LDPE, tiene menor brillo y un rango más limitado para el termosellado .
Producción
El proceso de polimerización puede realizarse tanto en fase líquida como en reactores de fase gaseosa.
La producción de LLDPE se lleva a cabo mediante polimerización por coordinación . En cambio, el polietileno de baja densidad (LDPE) convencional se produce mediante polimerización por radicales libres .
Catalizadores
En la polimerización por coordinación, los metales se unen ("coordinan") al monómero, permitiendo su enlace. Los principales catalizadores de coordinación incluyen los catalizadores Ziegler-Natta (a menudo basados en titanio), Phillips (basados en cromo) y Kaminsky (basados en titanio y circonio). El LLDPE fabricado con metalocenos a veces se denomina mLLDPE . Estos catalizadores pueden producir polímeros con densidades incluso inferiores a 0,91 g/cm³ . A estos se les llama a veces "polietileno de muy baja densidad" ( VLDPE ) o "polietileno de ultra baja densidad" ( ULDPE ). Sin embargo, también se ha demostrado que la síntesis de polímeros LLDPE con altos niveles de comonómeros y un catalizador Ziegler-Natta "común" produce polímeros con una densidad inferior a 0,91 g/ cm³ . [ 3 ]
Comonómeros
Se suele fabricar mediante la copolimerización de etileno con alfa-olefinas como buteno , hexeno u octeno . La cantidad de comonómero suele estar entre el 1 y el 10 %. [ 3 ] El proceso de copolimerización produce un polímero LLDPE que tiene una distribución de peso molecular más estrecha que el LDPE convencional y, en combinación con la estructura lineal, propiedades reológicas significativamente diferentes.
Tratamiento
El LDPE y el LLDPE poseen propiedades reológicas o de flujo en estado fundido únicas. El LLDPE es menos sensible al corte debido a su distribución de peso molecular más estrecha y a la menor ramificación de sus cadenas. Durante un proceso de corte, como la extrusión, el LLDPE permanece más viscoso y, por lo tanto, es más difícil de procesar que un LDPE con un índice de fluidez equivalente. La menor sensibilidad al corte del LLDPE permite una relajación de tensión más rápida de las cadenas poliméricas durante la extrusión, lo que hace que sus propiedades físicas sean susceptibles a cambios en la relación de expansión. En la extensión en estado fundido, el LLDPE presenta una menor viscosidad a todas las velocidades de deformación. Esto significa que no se endurecerá por deformación como lo hace el LDPE al ser elongado. A medida que aumenta la velocidad de deformación del polietileno, el LDPE muestra un aumento drástico de la viscosidad debido al entrelazamiento de las cadenas. Este fenómeno no se observa en el LLDPE debido a que la ausencia de ramificaciones de cadena larga permite que las cadenas se deslicen unas sobre otras durante la elongación sin enredarse. Esta característica es importante para aplicaciones en películas, ya que las películas de LLDPE se pueden reducir fácilmente de espesor manteniendo una alta resistencia y tenacidad. Las propiedades reológicas del LLDPE se resumen como "rígido al corte" y "flexible a la extensión". El LLDPE se puede reciclar , aunque también se utiliza para fabricar otros productos como bolsas de basura, madera, traviesas de jardín, baldosas, compostadores y sobres de envío.
Solicitud
El LLDPE ha penetrado en casi todos los mercados tradicionales del polietileno; se utiliza para bolsas y láminas de plástico (donde puede ser más delgado que el LDPE de resistencia comparable), envolturas de plástico , film estirable , bolsas, juguetes, cubiertas, tapas, tuberías, cubos y contenedores, revestimiento de cables, geomembranas [ 4 ] y , principalmente, tubos flexibles. También es común utilizar mezclas de LDPE y LLDPE para obtener propiedades óptimas del material en aplicaciones específicas.
En 2013, el mercado mundial de LLDPE alcanzó un volumen de 40 mil millones de dólares. [ 5 ]
Véase también
Referencias
- 1 2 Jeremic, Dusan (2014). "Polietileno". Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann . págs. 1–42 . doi : 10.1002/14356007.a21_487.pub3 . ISBN 978-3-527-30673-2.
- ↑ BPF. "Polietileno (baja densidad) LDPE, LLDPE" . www.bpf.co.uk. Consultado el 14 de junio de 2018 .
- 1 2 3 Selke, S.; Culter, J. (2016). Principales plásticos en los envases . Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG. pag. 101-157. doi : 10.3139/9783446437197.004 .
- ↑ Geomembranas lisas de LLDPE para vertederos y contención de residuos
- ↑ "Estudio de mercado: Polietileno LLDPE (2.ª edición)" . [Ceresana].
- Enciclopedia Modern Plastic, edición de mediados de octubre, páginas 56 y 61.
Enlaces externos
Contenido multimedia relacionado con el polietileno lineal de baja densidad en Wikimedia Commons.- Archivado el 28/12/2008 en Wayback Machine. Ejemplo de propiedades físicas del LLDPE.
- Poliolefinas
- Plástica
- Materiales de embalaje
- Envases de alimentos