Le polyéthylène linéaire basse-densité (LLDPE) occupe une place importante dans la famille des polyéthylènes. Ses différences par rapport au polyéthylène basse-densité (LDPE), au polyéthylène haute-densité (HDPE) et au polyéthylène ultra-basse-densité (ULDPE) résident principalement dans la structure moléculaire, les caractéristiques de performance et les domaines d'application. Ces différences déterminent leurs rôles et positions respectifs au sein de l’industrie.
Du point de vue de la structure moléculaire, le LDPE est produit par polymérisation radicalaire à haute-pression, avec une chaîne principale contenant de nombreuses branches longues et courtes, un arrangement moléculaire lâche et une faible cristallinité (environ 50 %-60 %). Le PEHD, quant à lui, est produit par polymérisation de coordination à basse-pression, formant une chaîne principale presque linéaire avec très peu de branches, ce qui donne une chaîne moléculaire bien-bien ordonnée et étroitement tassée et une cristallinité élevée (80 % -90 %). Le LLDPE, fabriqué en copolymérisant de l'éthylène avec des oléfines (telles que le 1-butène, le 1-hexène et le 1-octène), a une structure de chaîne principale linéaire, avec des branches courtes introduites par le comonomère et uniformément réparties, ce qui entraîne une cristallinité entre le LDPE et le HDPE (environ 55 % à 70 %). Cette différence structurelle conduit directement à des densités différentes : le LDPE a une densité de 0,910 à 0,925 g/cm³, le LLDPE de 0,915 à 0,935 g/cm³ et le HDPE entre 0,941 à 0,965 g/cm³, présentant un changement de gradient de « faible densité à faible densité linéaire à haute densité ».
En termes de performances, le LLDPE présente une résistance à la déchirure, une résistance à la perforation et une résistance à la fissuration sous contrainte environnementale nettement supérieures à celles du LDPE. En raison de sa répartition uniforme de branches courtes et de son enchevêtrement plus serré des chaînes moléculaires, il est moins sujet à la concentration de contraintes sous l’effet de forces externes. Par conséquent, il peut remplacer le LDPE dans les films d'emballage et les sacs résistants-pour améliorer la durabilité. Comparé au HDPE, le LLDPE a une densité plus faible et une meilleure flexibilité, mais sa rigidité et sa dureté sont inférieures. Ainsi, le PEHD est plus adapté à la fabrication de conteneurs rigides, de tuyaux et d'autres produits nécessitant une résistance structurelle élevée, tandis que le LLDPE excelle dans les emballages flexibles et les produits en film. De plus, la viscosité à l'état fondu du LLDPE est sensible au taux de cisaillement, ce qui permet une fluidité optimisée grâce aux ajustements des paramètres du processus. Il en résulte également un voile plus faible et une meilleure transparence du film soufflé par rapport au LDPE. Le PEHD, en revanche, n'est pas sensible au taux de cisaillement, ce qui le rend plus adapté aux processus nécessitant un écoulement stable, comme le moulage par extrusion.
En termes d'applications, le LDPE, en raison de sa bonne aptitude au traitement et de sa grande transparence, est largement utilisé dans les films d'emballage légers, les films agricoles et les couches d'isolation des fils et câbles. Le PEHD, avec sa résistance élevée et sa résistance chimique, domine les marchés des conteneurs creux, des conduites de gaz et des revêtements de décharges. Le LLDPE, avec sa résistance et sa flexibilité équilibrées, est devenu une matière première essentielle pour les films d'emballage -à usage intensif, les films étirables, les films pour serres agricoles et les produits de rotomoulage, particulièrement irremplaçable dans les scénarios nécessitant à la fois une résistance aux chocs et une résistance aux intempéries.
Bien que le polyéthylène ultra-basse densité (ULDPE) partage une structure linéaire avec le LLDPE, sa teneur plus élevée en comonomère permet une densité aussi faible que 0,870-0,915 g/cm³, améliorant encore sa flexibilité et sa transparence. Il est principalement utilisé pour les films extrêmement souples et les produits élastomères spéciaux, mais sa résistance et sa résistance à la chaleur sont relativement limitées.
En résumé, le LLDPE atteint un meilleur équilibre entre densité, résistance et transformabilité grâce à sa chaîne principale linéaire unique et sa structure de branches courtes contrôlable. Il complète d'autres matériaux en polyéthylène tels que le LDPE et le HDPE, formant ensemble une matrice d'application pour les matériaux en polyéthylène qui répond aux exigences raffinées de performances et de coûts de différents domaines.