LDPE

Definicja

Polietylen małej gęstości (LDPE, PE-LD; ang. low density polyethylene) jest termoplastyczną odmianą polietylenu należącą do poliolefin. Obok LLDPE i HDPE należy do najważniejszych handlowych typów PE, różniących się sposobem wytwarzania, strukturą łańcuchów i właściwościami użytkowymi.

Otrzymywanie i struktura

LDPE otrzymuje się przez rodnikową polimeryzację etylenu prowadzoną w warunkach wysokiego ciśnienia, zwykle w reaktorach rurowych; w przywołanym opracowaniu podano zakres 150–350 MPa i 140–180°C. W praktyce przemysłowej stosowane są także technologie rurowe i autoklawowe dla gatunków handlowych LDPE.

W porównaniu z polietylenem dużej gęstości (HDPE) LDPE ma bardziej rozgałęzioną strukturę makrocząsteczek. Większa liczba bocznych rozgałęzień powoduje niższy stopień uporządkowania łańcuchów, a w konsekwencji niższą krystaliczność i mniejszą gęstość niż w HDPE.

Właściwości

LDPE jest materiałem miękkim, elastycznym i dobrze przetwarzalnym, szczególnie w technologiach foliowych. Folie z PE-LD i PE-LLD są opisywane jako miękkie, elastyczne i lekko zamglone. W porównaniu z PE-LLD o podobnej grubości i gęstości, LDPE zwykle ustępuje mu pod względem wytrzymałości na uderzenie, wytrzymałości przy rozciąganiu i wydłużenia przy zerwaniu, ale ma korzystniejsze właściwości zgrzewania: możliwe jest stosowanie niższych temperatur zgrzewania i szerszego zakresu temperatur procesu.

Polietyleny, w tym LDPE, wykazują dobrą odporność na alkohole oraz rozcieńczone kwasy i zasady. Ich odporność jest ograniczona wobec m.in. węglowodorów alifatycznych i aromatycznych, chlorowcopochodnych, olejów mineralnych oraz substancji utleniających. Do ograniczeń LDPE zalicza się podatność na pękanie naprężeniowe, stosunkowo niską sztywność i wytrzymałość oraz ograniczoną maksymalną temperaturę pracy.

Przetwórstwo

Najważniejszą metodą przetwarzania LDPE jest wytłaczanie, w tym wytłaczanie folii z rozdmuchem i folii płaskich. Materiał może być również przetwarzany metodą formowania wtryskowego oraz rotacyjnego. W produkcji folii opakowaniowych często stosuje się mieszaniny LDPE z innymi kopolimerami poliolefinowymi, w tym z metalocenowymi kopolimerami PE-LLD, aby uzyskać założony zestaw właściwości mechanicznych i zgrzewalnych.

Zastosowania

Podstawowym obszarem zastosowania LDPE są folie: opakowaniowe, wielowarstwowe, owijki, torby i worki. Folie z tworzyw, w tym folie polietylenowe, są szeroko wykorzystywane w opakowaniach, rolnictwie i budownictwie; folie budowlane są wytwarzane metodą rozdmuchu polietylenu niskiej gęstości. LDPE stosuje się także do wyrobu opakowań przemysłowych, osłon elementów komputerowych i laboratoryjnych, izolacji przewodów elektrycznych oraz wybranych wyrobów włóknistych.

Recykling

LDPE, zwłaszcza w postaci folii, stanowi istotny strumień w recyklingu mechanicznym tworzyw. Przemysłowe instalacje przetwarzają odpady folii LDPE i mieszaniny LDPE/LLDPE, zarówno poprzemysłowe, pokomercyjne, jak i poużytkowe, na regranulaty stosowane ponownie m.in. w foliach, opakowaniach przemysłowych i rolniczych, foliach budowlanych, membranach hydroizolacyjnych, workach na odpady i torbach zakupowych. Dla dalszego przetwórstwa istotna jest powtarzalność parametrów regranulatu, w szczególności stabilny wskaźnik szybkości płynięcia.

Przykładowe nazwy handlowe

Do nazw handlowych obejmujących LDPE należą m.in. Malen E – grupa produktów LDPE wytwarzanych w technologii rurowej lub autoklawowej – oraz Lupolen, obejmujący polietylen małej i dużej gęstości.