توليد پلي‌اتيلن كم‌چگالي خطي با روش پليمرشدن پياپي اتيلن و خواص و كاربرد آن

Linear Low Density Polyethylene Production by Tandem Polymerization of Ethylene: Properties and Applications

پلي‌اتيلن كم‌چگالي خطي (LLDPE) پليمري خطي با تعداد قابل توجهي شاخه جانبي كوتاه است كه معمولاً از كوپليمر‌شدن اتيلن با اولفين‌هايي مانند 1-بوتن، 1-هگزن و 1-اُكتن تهيه مي‌شود. LLDPE در مقايسه با پلي‌اتيلن كم‌چگالي (LDPE)، داراي استحكام كششي، مقاومت ضربه‌اي و مقاومت سوراخ‌شدگي بيشتري است. اين پليمر به‌دليل تركيبي از نرمي و مقاومت در برابر تنش به‌طور گسترده به‌عنوان پليمر گرمانرم استفاده مي‌شود. همچنين از آن، براي ساخت فيلم‌هاي نازك‌تر با مقاومت در برابر ترك محيطي بيشتر استفاده مي‌شود. به‌طور معمول، توليد LLDPE از راه فرايند دومرحله‌اي شاملِ توليد كمك‌مونومر در راكتور و كوپليمرشدن كمك‌‌مونومر با اتيلن در راكتور ديگر انجام مي‌گيرد. اين در حالي است كه در فناوري جديد فرايندهاي كاتاليزوري پياپي، LLDPE در يك راكتور تهيه مي‌شود. در روش پياپي، پلي‌اتيلن كم‌چگالي خطي با اضافه‌شدن اتيلن به مخلوط دو كاتاليزور تهيه مي‌شود. يك كاتاليزور، اتيلن را به a-اولفين ديمر يا اوليگومر مي‌كند و كاتاليزور دوم a-اولفين‌هاي توليد شده را به داخل زنجير‌هاي پلي‌اتيلني درحال رشد وارد مي‌كند. در مقايسه با روش‌هاي مرسوم دومرحله‌اي، اين روش داراي مزاياي زيادي شامل صرفه‌جويي در هزينه‌هاي توليد، نگه‌داري، حمل‌و‌نقل، عدم نياز به خالص‌سازي a-اولفين‌ها و حذف يك واحد توليدي است. در اين مقاله، تاريخچه تحولات مختلف توليد پلي‌اتيلن كم‌چگالي خطي با روش پياپي يا درجاي اتيلن مرور مي‌شود.

Linear low density polyethylene (LLDPE) is a linear polyethylene with considerable number of short branches that is produced by the copolymerization of ethylene with α-olefins such as 1-butene, 1-hexene and 1-octene. LLDPE has higher tensile strength and higher impact resistance than LDPE. It is very flexible and elongates under stress. It can be used to make thinner films, with better environmental stress cracking resistance. It is an important family of polyolefins, which has been widely used as thermoplastic polymers because of their combined stiffness and stress-crack resistance. Commonly, LLDPE is produced through a two-stage process including comonomer and copolymer formation in two separate reactors; though an alternative LLDPE preparation method that has attracted good attention among academic and industrial producers is tandem polymerization where one catalyst produces α-olefin in situ and another copolymerizes ethylene and α-olefin monomers. Compared to the commonly used two-stage processes, single-stage approach has a clear advantage in plant investment, α-olefin purification, storage, transport and reducing operational unit. Furthermore in tandem systems, the reactivity of the active sites must be well matched so that the product of one cycle does not overwhelm the overall tandem sequence. In this paper, a historical overview is provided on the developments in LLDPE production through tandem polymerization of ethylene.