Wielowarstwowy polietylen o małej-gęstości (MMLDPE) to materiał polimerowy powstający w procesie-współwytłaczania lub kompozytu, polegający na łączeniu dwóch lub więcej warstw polietylenu lub warstw modyfikowanych o różnych właściwościach. Jego podstawowa zasada działania polega na wykorzystaniu podziału pracy i współpracy w ramach struktury warstwowej, umożliwiając każdej warstwie wzajemne uzupełnianie się pod względem wsparcia mechanicznego, ochrony barierowej, zgrzewania i odporności na warunki atmosferyczne. Pokonuje to ograniczenia wydajności jedno-warstwowego polietylenu-o małej gęstości (LDPE), zapewniając zoptymalizowaną i kompleksową wydajność z możliwością dostosowania.
Z punktu widzenia mikrostruktury warstwy funkcjonalne MMLDPE składają się z matryc polietylenowych o różnych formułach i typach. Zwykle obejmują one warstwę główną (taką jak liniowy polietylen o małej-gęstości LLDPE, LDPE katalizowany-metalocenem) oraz warstwy powierzchniowe lub pośrednie warstwy funkcjonalne (takie jak LDPE o wysokiej-przezroczystości, warstwa modyfikowana barierowo EVOH, poliamid PA, warstwa antyblokująca-itp.). Warstwa główna zapewnia podstawową elastyczność, odporność na uderzenia i płynność przetwarzania, dzięki czemu folia lub produkt nie staje się łatwo krucha podczas formowania i użytkowania oraz może dostosować się do-szybkich linii produkcyjnych. Warstwy barierowe, opierając się na gęstości ich struktury molekularnej lub działaniu grup polarnych, znacznie zmniejszają szybkość przenikania tlenu, pary wodnej i innych drobnych cząsteczek, wydłużając w ten sposób trwałość zawartości lub utrzymanie określonego środowiska atmosferycznego. Warstwę powierzchniową można w razie potrzeby modyfikować w celu poprawy właściwości optycznych, współczynnika tarcia lub odporności na warunki atmosferyczne; na przykład modyfikacja odporna na promieniowanie UV-może wydłużyć żywotność na zewnątrz.
Jeśli chodzi o mechanizm działania, interfejsy międzywarstwowe tworzą stabilne wiązanie poprzez dyfuzję molekularną i blokowanie się podczas-współwytłaczania-na gorąco, co eliminuje potrzebę stosowania dodatkowych klejów i zmniejsza słabe punkty międzyfazowe oraz potencjalne ryzyko zanieczyszczenia. Gdy materiał jest poddawany działaniu sił zewnętrznych, obciążenie rozkłada się pomiędzy warstwy o różnych modułach: sztywniejsza warstwa barierowa przenosi część naprężeń, zapobiegając pękaniu warstwy głównej na skutek miejscowego przeciążenia; podczas gdy wytrzymałość warstwy głównej łagodzi energię uderzenia, zapobiegając natychmiastowemu uszkodzeniu kruchych warstw. Podczas zgrzewania warstwa uszczelniająca (często modyfikowany LDPE o niskiej-temperaturze-modyfikowanej) topi się i łączy w odpowiedniej temperaturze i ciśnieniu, tworząc ciągły obszar zgrzewany, podczas gdy inne warstwy zachowują swój pierwotny kształt i funkcję, osiągając równowagę pomiędzy wygodą przetwarzania a zachowaniem funkcjonalności.
Jeśli chodzi o zasadę bariery, biorąc za przykład EVOH, jego łańcuch molekularny jest bogaty w grupy hydroksylowe, które mogą silnie adsorbować cząsteczki wody poprzez wiązania wodorowe i tworzyć gęstą barierę, wykazującą wyjątkowo wysokie właściwości barierowe dla tlenu; efekt ten jest szczególnie znaczący w warunkach kontrolowanej wilgotności. Warstwa PA dzięki wysokiej krystaliczności i polarnym wiązaniom amidowym skutecznie blokuje przenikanie różnych gazów i małych cząsteczek. Racjonalnie układając te materiały w MMLDPE, można uzyskać kierunkowe właściwości barierowe przy jednoczesnym zachowaniu ogólnej elastyczności.
Co więcej, warstwa-odporna na warunki atmosferyczne często zawiera aminowe stabilizatory lub wypełniacze z zawadą przestrzenną, takie jak sadza, które spowalniają proces-fotoutleniania poprzez wychwytywanie wolnych rodników i pochłanianie promieniowania ultrafioletowego, utrzymując w ten sposób mechaniczną i optyczną stabilność materiału w środowiskach zewnętrznych.
Ogólnie rzecz biorąc, zasada działania MMLDPE opiera się na warstwowym podziale funkcjonalnym i synergii międzyfazowej, umożliwiając materiałowi osiągnięcie równowagi pomiędzy sztywnością i elastycznością, a także ochroną barierową i przepuszczalnością w swojej strukturze, osiągając różnorodne, dostosowane cele wydajności. Dlatego może dostarczać wydajne i niezawodne rozwiązania w-wysokiej jakości opakowaniach, foliach rolniczych i ochronie przemysłowej.