Lineares Polyethylen niedriger -Dichte (LLDPE) nimmt eine wichtige Position in der Polyethylenfamilie ein. Seine Unterschiede zu Polyethylen niedriger -Dichte (LDPE), Polyethylen hoher -Dichte (HDPE) und Polyethylen ultra-niedriger-Dichte (ULDPE) liegen hauptsächlich in der Molekularstruktur, den Leistungsmerkmalen und den Anwendungsbereichen. Diese Unterschiede bestimmen ihre jeweiligen Rollen und Positionen innerhalb der Branche.
Aus Sicht der Molekülstruktur wird LDPE durch radikalische Hochdruckpolymerisation hergestellt. Die Hauptkette enthält zahlreiche lange und kurze Verzweigungen, eine lockere Molekülanordnung und eine geringe Kristallinität (ungefähr 50 %-60 %). HDPE hingegen wird durch Koordinationspolymerisation bei geringem Druck hergestellt und bildet eine nahezu lineare Hauptkette mit sehr wenigen Verzweigungen, was zu einer gut geordneten und dicht gepackten Molekülkette und hoher Kristallinität (80–90 %) führt. LLDPE wird durch Copolymerisation von Ethylen mit -Olefinen (wie 1-Buten, 1-Hexen und 1-Octen) hergestellt und hat eine lineare Hauptkettenstruktur mit kurzen, durch das Comonomer eingeführten und gleichmäßig verteilten Verzweigungen, was zu einer Kristallinität zwischen LDPE und HDPE führt (ungefähr 55–70 %). Dieser strukturelle Unterschied führt direkt zu unterschiedlichen Dichten: LDPE hat eine Dichte von 0,910–0,925 g/cm³, LLDPE 0,915–0,935 g/cm³ und HDPE zwischen 0,941–0,965 g/cm³, was einen Gradientenwechsel von „niedriger Dichte über linear niedrige Dichte zu hoher Dichte“ zeigt.
In Bezug auf die Leistung weist LLDPE im Vergleich zu LDPE eine deutlich höhere Reißfestigkeit, Durchstoßfestigkeit und Beständigkeit gegen Spannungsrisse auf. Aufgrund der gleichmäßigen Verteilung kurzer Verzweigungen und der engeren Molekülkettenverflechtung ist es weniger anfällig für Spannungskonzentrationen unter Einwirkung äußerer Kräfte. Daher kann es LDPE in Verpackungsfolien und Hochleistungsbeuteln ersetzen, um die Haltbarkeit zu verbessern. Im Vergleich zu HDPE hat LLDPE eine geringere Dichte und eine bessere Flexibilität, aber seine Steifigkeit und Härte sind geringer. Daher eignet sich HDPE besser für die Herstellung starrer Behälter, Rohre und anderer Produkte, die eine hohe strukturelle Festigkeit erfordern, während sich LLDPE für flexible Verpackungen und Folienprodukte eignet. Darüber hinaus reagiert die Schmelzviskosität von LLDPE empfindlich auf die Scherrate, was eine optimierte Fließfähigkeit durch Anpassung der Prozessparameter ermöglicht. Es führt außerdem zu einer geringeren Trübung und einer besseren Transparenz bei Blasfolien im Vergleich zu LDPE. HDPE hingegen reagiert nicht empfindlich auf Scherraten und eignet sich daher besser für Prozesse, die einen stabilen Fluss erfordern, wie z. B. Extrusionsformen.
Hinsichtlich der Anwendungen wird LDPE aufgrund seiner guten Verarbeitbarkeit und hohen Transparenz häufig in leichten Verpackungsfolien, Agrarfolien sowie Draht- und Kabelisolationsschichten eingesetzt. HDPE dominiert mit seiner hohen Festigkeit und chemischen Beständigkeit die Märkte für Hohlbehälter, Gasleitungen und Deponieauskleidungen. LLDPE hat sich mit seiner ausgewogenen Festigkeit und Flexibilität zu einem Kernrohstoff für Hochleistungsverpackungsfolien, Stretchfolien, landwirtschaftliche Gewächshausfolien und Rotationsformprodukte entwickelt und ist insbesondere in Szenarien, in denen sowohl Schlagfestigkeit als auch Wetterbeständigkeit erforderlich sind, unersetzlich.
Obwohl Polyethylen mit ultraniedriger Dichte (ULDPE) eine lineare Struktur mit LLDPE teilt, ermöglicht sein höherer Comonomergehalt eine Dichte von nur 0,870–0,915 g/cm³, was seine Flexibilität und Transparenz weiter verbessert. Es wird hauptsächlich für extrem weiche Folien und spezielle Elastomerprodukte verwendet, seine Festigkeit und Hitzebeständigkeit sind jedoch relativ begrenzt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass LLDPE durch seine einzigartige lineare Hauptkette und die kontrollierbare Kurzzweigstruktur ein besseres Gleichgewicht zwischen Dichte, Festigkeit und Verarbeitbarkeit erreicht. Es ergänzt andere Polyethylenmaterialien wie LDPE und HDPE und bildet zusammen eine Anwendungsmatrix für Polyethylenmaterialien, die den anspruchsvollen Leistungs- und Kostenanforderungen verschiedener Bereiche gerecht wird.