خصائص البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)

1. مقدمة عن البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)

البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)، المعروف أيضاً باسم البولي إيثيلين عالي الضغط، هو مادة بلاستيكية مناسبة لعمليات التشكيل الحراري المختلفة وتتميز بقابلية جيدة للتشكيل.

1. أداء LDPE

بعد تسخين LDPE، ومع ارتفاع درجة الحرارة، تنخفض البلورية تدريجياً، ويختفي الجزء البلوري تماماً، وينصهر البولي إيثيلين. درجة الحرارة في هذه المرحلة هي نقطة الانصهار. ومع زيادة كثافة البولي إيثيلين، تزداد نقطة الانصهار أيضاً مع زيادة البلورية. لذلك، فإن البولي إيثيلين ذو الكثافات المختلفة له نقاط انصهار مختلفة. تبلغ نقطة انصهار LLDPE ما بين 120 إلى 125 درجة مئوية، وهي تقع بين HP-LDPE وHDPE.

تتغير نقطة انصهار LLDPE المشترك مع زيادة أو نقصان ذرات الكربون في المونومر المشترك الخاص به. تزداد نقطة الانصهار مع زيادة عدد ذرات الكربون. ونظراً لأن LLDPE يتمتع بنقطة انصهار أعلى من HP-LDPE، يمكن إخراج المنتجات المقولبة من القالب عند درجة حرارة أعلى بسرعة وبشكل نظيف. يتميز فيلم LDPE بقوة لحام حراري عالية. تتأثر سيولة LDPE عند ارتفاع درجة الحرارة والتغيرات عند زيادة الحمل بشكل أساسي بالوزن الجزيئي.

نظراً لأنه من الأسهل قياس معدل تدفق الانصهار للبولي إيثيلين مقارنة بقياس الوزن الجزيئي، فعادة ما يتم التعبير عن خصائص الوزن الجزيئي للبولي إيثيلين من خلال مؤشر الانصهار (MI) أو مؤشر تدفق الانصهار (MFI). في الحالة المنصهرة، تكون لزوجة انصهار LDPE دالة في الوزن الجزيئي، حيث تزداد مع زيادة الوزن الجزيئي. بالنسبة لنفس الوزن الجزيئي، تنخفض لزوجة الانصهار مع زيادة درجة الحرارة. تتمتع كثافة LDPE بصلابة مختلفة في درجة الحرارة العادية.

يتمتع LDPE في درجات الحرارة المنخفضة بطبيعة الحال بصلابة جيدة ودرجة حرارة تقصف منخفضة، وهو ما يرتبط بالوزن الجزيئي. يزداد الوزن الجزيئي لـ LDPE وتنخفض درجة الحرارة، لتصل إلى -140 درجة مئوية. تحت نفس الوزن الجزيئي، تكون لزوجة الانصهار للهيكل الخطي LLDPE وHDPE أكبر من تلك الخاصة بـ LDPE ذو الهيكل غير الخطي. عندما يكون مؤشر الانصهار متساوياً، تكون لزوجة انصهار LDPE أقل بكثير من لزوجة LLDPE وHDPE. وتكون سيولة الانصهار للأول أثناء المعالجة أفضل بوضوح من الاثنين الأخيرين. كما أن حمل البرغي صغير والقيمة الحرارية صغيرة أيضاً.

1. طريقة المعالجة

يمكن لدرجات LDPE تلبية متطلبات معظم تقنيات معالجة التشكيل الحراري. بما في ذلك: نفخ الأفلام، صب الأفلام، طلاء البثق، طلاء الأسلاك والكابلات، القولبة بالحقن، والقولبة بالنفخ.

4. التطبيقات الرئيسية

الاستخدامات الرئيسية لـ LDPE هي منتجات الأفلام، مثل الأفلام الزراعية، وأفلام تغطية الأرض، والأفلام الزراعية، وأفلام البيوت البلاستيكية للخضروات، وما إلى ذلك؛ وأفلام التغليف مثل الحلوى، والخضروات، والأغذية المجمدة، وما إلى ذلك؛ والأفلام المنفوخة لتغليف السوائل (الحليب، صلصة الصويا، العصير، التوفو، حليب الصويا)؛ وأكياس التغليف الثقيلة، وأفلام التغليف بالانكماش، والأفلام المرنة، وأفلام البطانة؛ وأفلام البناء، وأفلام التغليف الصناعية العامة وأكياس الطعام، وما إلى ذلك.

يُستخدم LDPE أيضاً في المنتجات المقولبة بالحقن، مثل الحاويات الصغيرة، والأغطية، والمنتجات اليومية، والزهور البلاستيكية، والحاويات المقولبة بالحقن والنفخ، والمعدات الطبية، ومواد تغليف الأدوية والأغذية. الأنابيب المبثوقة، والألواح، وأغطية الأسلاك والكابلات، والبروفيلات الخاصة، والتشكيل الحراري وغيرها من المنتجات؛ والمنتجات المجوفة المقولبة بالنفخ، مثل حاويات الطعام بما في ذلك منتجات الألبان والمربى، والأدوية، ومستحضرات التجميل، وحاويات المنتجات الكيميائية، والخزانات وغيرها من الألواح البلاستيكية الكالسيومية، والبلاستيك الرغوي، وما إلى ذلك. تُستخدم منتجات القولبة الدورانية بشكل أساسي للحاويات الكبيرة وخزانات التخزين.

1. مزايا وعيوب LDPE

(1) المزايا

البولي إيثيلين منخفض الكثافة هو أخف صنف بين راتنجات البولي إيثيلين. مقارنة بالبولي إيثيلين عالي الكثافة، فإن بلوريته (55%~65%) ونقطة تليينه (90~100 درجة مئوية) أقل؛ ويتميز بمرونة جيدة، وقابلية للتمدد، وشفافية، ومقاومة للبرودة، وقابلية للمعالجة؛ واستقراره الكيميائي أفضل، ومقاوم للمحاليل المائية الحمضية والقلوية والملحية؛ وعزل كهربائي جيد ونفاذية للهواء؛ وامتصاص منخفض للماء؛ وسهل الاحتراق. يتميز بطبيعته الناعمة وقابليته الجيدة للتمدد، والعزل الكهربائي، والاستقرار الكيميائي، وأداء المعالجة، ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة (يمكنه تحمل -70 درجة مئوية).

(2) العيوب

العيب هو أن قوته الميكانيكية، وحاجز الرطوبة، وحاجز الغاز، ومقاومة المذيبات ضعيفة. الهيكل ليس منتظماً بما فيه الكفاية، والبلورية (55%-65%) منخفضة، ونقطة انصهار التبلور (108-126 درجة مئوية) منخفضة أيضاً. قوته الميكانيكية أقل من قوة البولي إيثيلين عالي الكثافة، ومعامل مقاومة التسرب، ومقاومة الحرارة، ومقاومة تقادم أشعة الشمس ضعيفة. من السهل أن يتقادم ويتحلل ويتغير لونه تحت أشعة الشمس أو درجات الحرارة المرتفعة، مما يؤدي إلى انخفاض في الأداء. لذلك، يُضاف البولي إيثيلين منخفض الكثافة عند صنع اللفائف البلاستيكية. وتُضاف مضادات الأكسدة وماصات الأشعة فوق البنفسجية لتحسين عيوبه.

• 6. طريقة التحديد:
• التحديد الحسي: ناعم الملمس: أبيض وشفاف، ولكن بشفافية متوسطة.
• تحديد الاحتراق: الجزء العلوي من لهب الاحتراق أصفر والجزء السفلي أزرق؛ وهو عديم الدخان عند الاحتراق، وله رائحة البارافين، وينصهر ويقطر، ويسهل سحبه.