Polyéthylène basse densité linéaire

Le polyéthylène basse densité linéaire ( LLDPE ) est un polymère ( polyéthylène ) essentiellement linéaire, avec un nombre important de ramifications courtes, généralement fabriqué par copolymérisation d' éthylène avec des oléfines à chaîne plus longue . Le polyéthylène basse densité linéaire diffère structurellement du polyéthylène basse densité (LDPE) conventionnel en raison de l'absence de ramification à longue chaîne. La linéarité du LLDPE résulte des différents procédés de fabrication du LLDPE et du LDPE. En général, le LLDPE est produit à des températures et des pressions plus basses par copolymérisation d'éthylène et d' alpha-oléfines supérieures telles que le butène , l'hexène ou l'octène . Le processus de copolymérisation produit un polymère LLDPE qui a une distribution de poids moléculaire plus étroite que le LDPE conventionnel et, en combinaison avec la structure linéaire, des propriétés rhéologiques significativement différentes .

La production de LLDPE est initiée par des catalyseurs à base de métaux de transition , en particulier les catalyseurs de type Ziegler ou Philips . Le processus de polymérisation proprement dit peut être réalisé soit en phase solution, soit dans des réacteurs en phase gazeuse. En général, l'octène est le comonomère en phase solution tandis que le butène et l'hexène sont copolymérisés avec l'éthylène dans un réacteur en phase gazeuse. Le LLDPE a une résistance à la traction et une résistance aux chocs et aux perforations supérieures à celles du LDPE . Il est très flexible et s'allonge sous contrainte. Il peut être utilisé pour fabriquer des films plus fins, avec une meilleure résistance aux fissures sous contrainte environnementale . Il a une bonne résistance aux produits chimiques. Il a de bonnes propriétés électriques. Cependant, il n'est pas aussi facile à traiter que le LDPE, a une brillance plus faible et une plage plus étroite pour le thermoscellage .

Le PEBD et le PEBDL présentent des propriétés rhéologiques ou de fluidité à chaud uniques. Le PEBDL est moins sensible au cisaillement en raison de sa distribution de masse moléculaire plus étroite et de sa ramification de chaîne plus courte. Au cours d'un processus de cisaillement, comme l'extrusion, le PEBDL reste plus visqueux et, par conséquent, plus difficile à traiter qu'un PEBDL d'indice de fusion équivalent. La sensibilité au cisaillement plus faible du PEBDL permet une relaxation plus rapide des contraintes des chaînes polymères pendant l'extrusion et, par conséquent, les propriétés physiques sont sensibles aux changements des taux de gonflement. En extension à l'état fondu, le PEBDL présente une viscosité plus faible à toutes les vitesses de déformation. Cela signifie qu'il ne durcira pas sous contrainte comme le fait le PEBDL lorsqu'il est allongé. À mesure que la vitesse de déformation du polyéthylène augmente, le PEBDL présente une augmentation spectaculaire de la viscosité en raison de l'enchevêtrement des chaînes. Ce phénomène n'est pas observé avec le PEBDL en raison de l'absence de ramification à longue chaîne dans le PEBDL, ce qui permet aux chaînes de glisser les unes sur les autres lors de l'allongement sans s'enchevêtrer. Cette caractéristique est importante pour les applications de films car les films LLDPE peuvent être facilement réduits en épaisseur tout en conservant une résistance et une ténacité élevées. Les propriétés rhéologiques du LLDPE se résument à « rigide en cisaillement » et « souple en extension ». Le LLDPE peut être recyclé , mais aussi transformé en d'autres matériaux tels que des sacs poubelles, du bois de construction, des traverses d'aménagement paysager, des carreaux de sol, des bacs à compost et des enveloppes d'expédition.

Le LLDPE a pénétré presque tous les marchés traditionnels du polyéthylène ; il est utilisé pour les sacs et les feuilles en plastique (où il permet d'utiliser une épaisseur inférieure à celle du LDPE comparable), les emballages en plastique , les films étirables , les sachets, les jouets, les couvertures, les couvercles, les tuyaux, les seaux et les conteneurs, le revêtement des câbles, les géomembranes , et principalement les tubes flexibles. En 2013, le marché mondial du LLDPE a atteint un volume de 40 milliards de dollars.

Le LLDPE fabriqué à l’aide de catalyseurs métallocènes est étiqueté mLLDPE .