Los grados de LLDPE para película soplada se agrupan entre 0.5 y 1.1 g/10 min de índice de fluidez. Los grados para película fundida se sitúan entre 2.0 y 3.5, y en los veinte grados para película de la guía de polietileno de Westlake de septiembre de 2022, las dos bandas nunca se tocan.
Leo una lista de grados como leo una lista de precios. Las aplicaciones que un productor imprimirá o no junto a un número son una regla de selección escrita sin ser declarada.
Las guías de carteras de productos y las hojas de datos de lotes te entregan el índice de fluidez, la densidad y el comonómero por grado. Convertir esa lista en una orden de compra requiere un orden de operaciones: fija primero la banda de índice de fluidez impuesta por el proceso, luego la banda de densidad según el uso final, y por último la tecnología de comonómero y catalizador.
El índice de fluidez va primero porque es el más difícil de mover de los tres, no porque no pueda moverse. La densidad y el comonómero compiten luego por el espacio que la extrusora, el dado y la torre de enfriamiento dejen dentro de esa ventana.
Comienza con la banda de índice de fluidez de LLDPE que tu proceso permite
Cada proceso de conversión opera LLDPE dentro de una ventana estrecha de índice de fluidez, medida a 190 °C y 2.16 kg. La película soplada toma 0.5 a 1.1 g/10 min. La película fundida toma 2.0 a 3.5, el rotomoldeo aproximadamente 3 a 7, y la inyección 25 a 50.
Las cuatro bandas abarcan dos órdenes de magnitud y apenas se tocan, por lo que el proceso fija este número antes de que cualquier objetivo de rendimiento tenga voto.
| Proceso | Índice de fluidez (190 °C / 2.16 kg) | Densidad típica | Qué establece la banda |
|---|---|---|---|
| Película soplada | 5 a 1.1 g/10 min | 915 a 0.925 g/cm³ | La resistencia de la masa fundida debe sostener la burbuja |
| Película fundida | 0 a 3.5 g/10 min | 918 a 0.925 g/cm³ | El rodillo de enfriamiento transporta la lámina, así que el flujo gana |
| Rotomoldeo | alrededor de 3 a 7 g/10 min | 924 a 0.935 g/cm³ | El polvo debe sinterizar y densificar sin hundirse |
| Inyección | 25 a 50 g/10 min | 934 g/cm³ | Llenado de pared delgada en ciclo corto |
La lista de Westlake hace visible la división de películas en lugar de discutible. Quince grados en ella llevan una aplicación de película soplada y ninguno supera 1.1 MI; cinco llevan una aplicación de película fundida y ninguno cae por debajo de 2.0. Ni un solo grado se ofrece para ambas.
El rotomoldeo es la fila más flexible de las cuatro. El rango utilizable va aproximadamente de 1.5 a 12 MI con un óptimo práctico alrededor de 3 a 7. Dentro de esa fila, el uso final decide más que el horno.
En el extremo opuesto, los grados de inyección Opalene M2525 y M2550 de OPaL corren a 25 y 50 MI a 0.934 g/cm³, un orden de magnitud más allá de lo que una línea de película aceptará.
La banda sí se dobla. Los convertidores que no pueden sostener una burbuja con una resina de 0.5 MI mezclan LDPE para obtener resistencia de la masa fundida. El trabajo de mezclas de Dow encontró que la resistencia de la masa fundida corre muy por encima de la regla lineal de mezclas en cada proporción probada.
La factura llega en tenacidad. El impacto de dardo cae bruscamente con el contenido de LDPE, la energía de punción cae casi linealmente, y la resistencia al desgarro sigue la concentración de cadenas de enlace que el LDPE diluye.
No sustituyas un grado de película fundida en una línea de película soplada sin recalificar, digan lo que digan las dos cifras de densidad.
Nuestra propia ranura de película soplada está cubierta por grados como DFDA-7042 y LL0209AA. Verifica tu ventana objetivo contra la TDS de un grado específico antes de solicitar un COA.
Establece la banda de densidad de LLDPE según tu uso final
La densidad decide la rigidez frente a la tenacidad dentro de la ventana de índice de fluidez que el proceso ya fijó. Todo el rango de trabajo de películas abarca aproximadamente 0.010 g/cm³, con plastómeros por debajo y grados de inyección muy por encima.
- Servicio pesado, máxima tenacidad: 0.915 a 0.918 g/cm³
- Película de uso general: 0.918 a 0.920 g/cm³
- Película de contracción, panadería y claridad: 0.922 a 0.925 g/cm³
- Tenacidad para sellado y baja temperatura (plastómero): 0.906 a 0.910 g/cm³
- Artículos para el hogar por inyección y tapas de pared delgada: 0.934 g/cm³
Ese gradiente es un dial, no una ley, y la lista lleva su propio contraejemplo. El grado de línea de claridad LF74580 de Westlake se sitúa a 0.925 g/cm³, y la guía de 2022 lo lista como película de alta resistencia, porque una resina de claridad comercia en un eje diferente.
Michael Sepe, escribiendo sobre fundamentos de polietileno en Plastics Technology, nombra la suposición que se rompe aquí. Dos grados pueden compartir un peso molecular promedio y diferir en densidad, y dos grados pueden compartir una densidad y diferir en peso molecular.
La densidad sigue la ramificación y cuán estrechamente se empaquetan las cadenas. El peso molecular sigue la longitud de la cadena, y compra ductilidad, impacto y resistencia al agrietamiento por tensión.
Los dos grados de inyección de OPaL prueban la independencia en un par de hojas de datos. M2525 y M2550 ambos miden 0.934 g/cm³, y la única variable que se mueve entre ellos es el índice de fluidez, 25 contra 50.
El módulo de flexión sube de 250 a 400 MPa a través de ese paso. El alargamiento a la rotura cae de más de 500% a más de 400%, y el punto de ablandamiento Vicat no se mueve en absoluto.
Grados comerciales de LLDPE cubren aproximadamente 0.915 a 0.934 g/cm³, y el piso de plastómero a 0.906 se superpone polipropileno homopolímero solo en la escala de densidad. La densidad identifica una ranura dentro de una familia. Nunca identifica la familia.
Elija entre buteno, hexeno y octeno como comonómero
El hexeno-1 forma una rama de cadena corta más larga que el buteno-1, y la rama más larga produce más moléculas de unión, las cadenas que puentean las regiones cristalinas y transportan la carga entre ellas. El octeno-1 extiende el mismo mecanismo un paso más. El efecto se refleja en la resistencia al impacto de dardo, al desgarro y al agrietamiento por tensión, ninguno de los cuales reporta la cifra de densidad.
El Dr. Nick Henwood, director técnico de la Asociación de Moldeadores Rotacionales, clasifica las variables sin rodeos: el índice de fluidez tiene un mayor efecto sobre la ESCR que cualquier otra cosa.
A 5 MI y superior, la diferencia entre los grados de buteno-1 y hexeno-1 es mínima. A 3 MI e inferior, los grados de hexeno-1 tienden a mostrar una ESCR más alta. Incluso entonces, la brecha solo se paga donde la pieza soporta carga continua o cíclica, como cámaras subterráneas y tanques de almacenamiento.
El catálogo de Westlake de 2022 canaliza el mismo juicio a través de sus asignaciones de grados. Ni un solo grado de buteno en él se ofrece para película de alta resistencia o servicio pesado; cada una de esas ranuras es de hexeno.
Donde los dos comonómeros se superponen, la aplicación es de producto básico. El grado de bolsa de basura de hexeno se sitúa en 0.85 MI y 0.918 g/cm³, y el de buteno en 1.1 MI y 0.919.
El hábito de suministro explica más de la división que la química. América del Norte utiliza predominantemente hexeno-1 y Asia del Sur predominantemente buteno-1 para las mismas aplicaciones.
Por encima de 5 MI, trate el comonómero como una cuestión de precio y disponibilidad.
Decida entre LLDPE metaloceno y Ziegler-Natta
El LLDPE metaloceno recompensa su prima en tres lugares: reducción de calibre con resistencia mantenida, inicio de sellado a menor temperatura y óptica de película. Fuera de esos tres, la distribución estrecha de peso molecular que los proporciona trabaja en contra de la línea. Un grado Ziegler-Natta al mismo índice de fluidez nominal correrá más rápido por menos dinero.
El índice de fluidez solo no le dirá si un grado se estira limpiamente. El índice de fluidez es un proxy inverso del peso molecular promedio, y no dice nada sobre cuán ampliamente se distribuye ese peso.
Un catalizador metaloceno de sitio único estrecha la distribución. Esa distribución estrecha compra el rendimiento de inicio de sellado y óptico, y también aumenta la presión en la cabeza y la carga del motor a igual índice de fluidez.
El costo operativo es predecible en su tipo. La presión de la extrusora aumenta a rendimiento equivalente, el dado a menudo requiere una abertura más ancha o una tierra más corta, y se añade aditivo de procesamiento de fluoropolímero para mantener baja la fractura de fundido.
Una línea que ya opera Ziegler-Natta cerca de su capacidad puede no mantener la producción con un grado metaloceno sin al menos uno de esos cambios.
Pague la prima cuando el requisito sea una propiedad que la distribución amplia de Ziegler-Natta no puede alcanzar. La película agrícola y de invernadero es el caso más claro, donde un grado de hexeno metaloceno como EZP2005H compra resistencia a la punción y al desgarro con calibre reducido.
En cualquier otro lugar, la prima compra una penalización de procesamiento, y la respuesta honesta es permanecer en Ziegler-Natta.
Confirme el grado de LLDPE en el COA antes de realizar el pedido
La hoja de datos de Opalene M2525 de OPaL lo señala en su propia nota al pie: “Valores típicos y no deben tomarse como límites de especificación”. Una hoja de datos publica una ventana, no una garantía.
El certificado de análisis del lote informa lo que realmente midió la resina que está comprando. Seis líneas en él deciden si el lote cae dentro de esa ventana.
| Qué verificar | Método de prueba | Por qué decide la coincidencia |
|---|---|---|
| Índice de fluidez de fundido | ASTM D1238, 190 °C / 2.16 kg | Una cifra citada a otra carga no es comparable |
| Densidad | ASTM D1505 a 23 °C | Columna de gradiente, no desplazamiento D792 |
| Tensión en el punto de fluencia, elongación a la rotura | ASTM D638 a 50 mm/min | La velocidad de la cruceta cambia ambos números |
| Módulo de flexión | ASTM D790A | La mitad de rigidez del intercambio de densidad |
| Punto de reblandecimiento Vicat | ASTM D1525 a 10 N | Límite de calor para la pieza terminada |
| Procedencia de la muestra | Moldeado según ASTM D4101, acondicionado según D618 | Confirma que muestras comparables produjeron los números |
El COA le da cuatro números; la hoja de especificaciones le da la ventana; la aplicación le dice qué esquina de la ventana realmente necesita. Un lote que regresa a 0.930 g/cm³ contra un valor típico de 0.934 no ha fallado una especificación, porque la hoja nunca ofreció una.
Dos líneas más en la misma hoja importan antes de que se mueva un contenedor. La conformidad de contacto con alimentos aparece como FDA 21 CFR 177.1520 para polímeros de olefina, la línea que el propio cliente del convertidor de empaques pedirá ver.
Los límites de almacenamiento también están allí: por debajo de 50 °C, lejos de la luz solar directa y el calor. Ignorarlos y la degradación se manifiesta como cambio de color, olor y rendimiento inadecuado.
Nada de esto es específico del LLDPE. Solicite el COA contra las mismas seis líneas en cada grado de polietileno que compre por contenedor, y un lote límite se convierte en una decisión que toma antes de que zarpe.
Próximos pasos
Anota la ventana antes de llamar a un proveedor. La banda de índice de fluidez que su línea realmente maneja, la densidad que su uso final necesita dentro de ella, si la pieza soporta carga sostenida o cíclica, y si vale la pena pagar por las ópticas de metaloceno.
Tres números y dos llamadas de sí o no. Cada grado que falle en cualquiera de ellos sale de la lista antes de que alguien cotice un precio.
Ese orden evita que califique la misma resina dos veces. Comience por la densidad, el número por el que se nombra un grado, y preseleccionará candidatos que su extrusora no puede procesar a la velocidad. Comience por el comonómero, y pagará por moléculas de unión que una pieza de carga a corto plazo nunca usa.
La disciplina compra tiempo de prueba. Las diferencias de precio en una lista corta son pequeñas en comparación con un día de producción perdido en un grado que nunca tuvo oportunidad de mantener la burbuja.