雙峰聚乙烯是指分子量分布曲線呈現(xiàn)兩個(gè)峰值的聚乙烯樹脂，與普通聚乙烯相比雙峰聚乙烯同時(shí)具備優(yōu)良的物理機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)異的加工性能——其中高分子量部分用以保證其物理機(jī)械強(qiáng)度，低分子量部分在樹脂中起到潤滑作用，用以改善產(chǎn)品加工性。
圖 雙峰聚乙烯同時(shí)具有兩種截然不同的分子量
一為何聚乙烯會(huì)有雙峰？
據(jù)了解，Borstar 技術(shù)的基本特征是采用雙反應(yīng)器進(jìn)行聚合，這種聚合方式可生產(chǎn)高性能薄膜所用的材料，這種材料具有各種不同的密度和熔融指數(shù)，并且具有廣泛的雙峰分子量分布和定制型共聚單體分布。
該工藝核心是在環(huán)管反應(yīng)器中以超臨界丙烷為稀釋劑進(jìn)行乙烯聚合反應(yīng)，所生成的產(chǎn)物連續(xù)送入串聯(lián)的氣相反應(yīng)器中進(jìn)一步反應(yīng)，生成低密度、高分子量的聚乙烯產(chǎn)品基料，整個(gè)工藝過程高度靈活，易于控制聚乙烯分子量和共聚單體分布寬度。
通過優(yōu)化聚乙烯主、支鏈的結(jié)構(gòu)及分子量的分布，使所生產(chǎn)的聚乙烯聚合物成為雙峰型聚乙烯聚合物。通過調(diào)節(jié)共聚單體的含量可以控制密度，可生產(chǎn)HDPE、MDPE和LLDPE等聚合物，本工藝除了可控制共聚單體含量外，還可控制共聚單體的分布。
正如上圖分子量分布曲線所示，雙峰聚乙烯同時(shí)具有兩種截然不同的分子量。因此，它擁有兩個(gè)重要的特征：良好的加工性能和較高的機(jī)械強(qiáng)度。
與只能生產(chǎn)高中密度聚乙烯產(chǎn)品的傳統(tǒng)雙峰工藝不同，Borstar 工藝采用獨(dú)特的環(huán)管和氣相反應(yīng)器，除了能夠生產(chǎn)高中密度聚乙烯外，還能生產(chǎn)雙峰線形低密度聚乙烯樹脂。
二在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)各種性能的完美平衡
一般聚乙烯樹脂其分子量分布呈單峰形狀，而雙峰聚乙烯在低分子量部分具有較少的側(cè)鏈，在高分子量部分具有較多的側(cè)鏈。這種結(jié)構(gòu)不僅為產(chǎn)品提供了優(yōu)良的物理力學(xué)性能，同時(shí)由于低分子量成分的存在，大大改善了其加工性能。
采用Borstar 技術(shù)生產(chǎn)的雙峰聚乙烯，LDPE在加工性能、膜泡穩(wěn)定性及收縮性都得到提高；LLDPE在熱封性、拉伸率劑延長率上有所提高；而中高密度聚乙烯在屈服應(yīng)力、抗張強(qiáng)度及正割模量上有所提高。下面就具體看看雙峰聚乙烯應(yīng)用的優(yōu)勢。
1.能生產(chǎn)更薄的薄膜
如圖所示，雙峰聚乙烯剛性與機(jī)械特性（如抗撕裂性、抗沖擊性和屈服強(qiáng)度）的完美結(jié)合，可給薄膜提供真正的減薄能力。
2、包裝能力更結(jié)實(shí)
與傳統(tǒng)的聚乙烯產(chǎn)品相比，該雙峰聚乙烯擁有更高的落鏢沖擊強(qiáng)度，是替代高成本材料的極具競爭力的解決方案。
3、低溫條件下的韌性好
在低溫條件下的韌性優(yōu)于目前市場上的傳統(tǒng)材料，使其成為用于生產(chǎn)冷凍食品包裝的理想材料。
4、在維持或改進(jìn)薄膜特性的同時(shí)降低成本
該聚乙烯可用作其他熱封薄膜的芯層，其固有的熔體強(qiáng)度可對(duì)熱封層起到支撐作用，從而實(shí)現(xiàn)更快速的生產(chǎn)，而不會(huì)出現(xiàn)熱封層封口擠壓之后變薄破裂的情況。更廣泛的熱封范圍、更大的熱粘力和更高的熱封強(qiáng)度能夠減少昂貴的茂金屬和C8熱封材料的用量，從而降低成本。
5、抗環(huán)境應(yīng)力開裂性 (ESCR)
眾所周知，雙峰聚乙烯與具有較窄分子量分布 MWD的同類聚乙烯相比，具有卓越的抗環(huán)境應(yīng)力開裂性。
表1 雙峰聚乙烯的測試結(jié)果
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測試樣品 |
10%的 lgepal 溶液 |
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FB2230 |
5000小時(shí)無破裂 |
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FB2310 |
5000小時(shí)無破裂 |
6、較少的味道和氣味
雙峰聚乙烯中所含有添加劑成分極少，所以具有較低的遷移性，從而使味道和氣味更少，使其成為食品包裝應(yīng)用的理想選擇。所有產(chǎn)品均符合歐盟、美國和中國的特定的食品包裝法規(guī)，并通過了2002/72/EC和美國食品及藥物管理局FDA認(rèn)證。符合中國國標(biāo)GB9685。
7、包裝的完整性
所制成的包裝材料和復(fù)合薄膜不容易破損。
8、亞光表面
雙峰聚乙烯所制成的共擠表層或單層結(jié)構(gòu)的薄膜，具有亞光和平滑的表面，印刷性極佳，非常適用于具有易讀取性或易書寫性需求的時(shí)尚包裝設(shè)計(jì)。
9、易開口性
平滑的表面不會(huì)發(fā)生粘連，使“易開口”的包裝設(shè)計(jì)成為可能。此外，較低的磨擦系數(shù)也允許輕松控制復(fù)合薄膜的表面特性。
10、印刷更輕松、成本更低
與低密度聚乙烯相比，雙峰聚乙烯在進(jìn)行電暈處理時(shí)所需能耗更少，并能夠降低表面張力隨時(shí)間推移而導(dǎo)致的衰減。另外，其添加劑具有較低的遷移性，也能夠確保可靠的電暈處理質(zhì)量。
11、有顏色薄膜的成本更低
該聚乙烯所固有的表面特性還意味著能夠減少所需的色母料用量，色母料通常會(huì)縮短電暈處理薄膜的使用壽命并會(huì)影響薄膜的機(jī)械性性能。
12、在共擠薄膜中具有良好的光學(xué)特性
用于共擠薄膜的芯層時(shí)，可以消除霧面效果，使薄膜具有較高的透明度。
總結(jié)
雙峰高強(qiáng)度膜專用樹脂產(chǎn)品具有極高的機(jī)械強(qiáng)度、剛度和良好的加工性能（在高速時(shí)），可以加工成要求沖擊大、振動(dòng)阻力大和機(jī)械強(qiáng)度高的充氣管狀薄膜，適合于制作超薄薄膜、購物袋、廢物袋、重負(fù)荷的包裝袋、食品和雜物及高檔商品的包裝、保鮮薄膜，所產(chǎn)薄膜具有較強(qiáng)擬紙性和抗張性。
文章來源于博祿公司，艾邦高分子整理編輯
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