Polietilena cu densitate joasă-multistrat (MMLDPE) este un material polimeric format prin procese de co-extrudare sau compozit, care combină două sau mai multe straturi de polietilenă sau straturi modificate cu proprietăți diferite. Principiul său de lucru principal constă în utilizarea diviziunii muncii și a cooperării în cadrul structurii stratificate, permițând fiecărui strat să se completeze unul pe celălalt în ceea ce privește suportul mecanic, protecția barierei, etanșarea termică și rezistența la intemperii. Acest lucru depășește limitările de performanță ale polietilenei cu densitate joasă{-un singur-strat (LDPE), obținând performanțe complete optimizate și personalizabile.
Din punct de vedere microstructural, straturile funcționale ale MMLDPE sunt compuse din matrice de polietilenă cu diferite formulări sau tipuri. De obicei, acestea includ un strat principal (cum ar fi polietilenă LLDPE liniară de joasă densitate, LDPE catalizat cu metalocen) și straturi funcționale de suprafață sau intermediare (cum ar fi LDPE cu transparență ridicată, strat modificat cu barieră EVOH, poliamidă PA, strat anti-blocare etc.). Stratul principal oferă flexibilitate de bază, rezistență la impact și fluiditate de procesare, asigurându-se că filmul sau produsul nu este ușor fragil în timpul turnării și utilizării și se poate adapta la liniile de producție cu viteză mare-. Straturile de barieră, bazându-se pe densitatea structurii lor moleculare sau pe acțiunea grupurilor polare, reduc semnificativ rata de penetrare a oxigenului, vaporilor de apă și a altor molecule mici, prelungind astfel durata de valabilitate a conținutului sau menținând un mediu atmosferic specific. Stratul de suprafață poate fi modificat pentru a îmbunătăți proprietățile optice, coeficientul de frecare sau rezistența la intemperii, după cum este necesar; de exemplu, modificările rezistente la UV-poate spori durata de viață în aer liber.
În ceea ce privește mecanismul de funcționare, interfețele interstrat formează o legătură stabilă prin difuzie moleculară și interblocare în timpul-coextrudării prin topire la cald, eliminând nevoia de adezivi suplimentari și reducând punctele slabe ale interfeței și potențialele riscuri de contaminare. Atunci când materialul este supus forțelor externe, sarcina este redistribuită între straturi de diferite module: stratul de barieră mai rigid suportă o parte a tensiunii, prevenind fisurarea stratului principal din cauza suprasarcinii localizate; în timp ce duritatea stratului principal atenuează energia de impact, prevenind defectarea instantanee a straturilor fragile. În timpul etanșării termice, stratul de etanșare (deseori LDPE cu punct de topire scăzut--modificat) se topește și se leagă la temperatură și presiune corespunzătoare, formând o zonă sigilată continuă, în timp ce celelalte straturi își păstrează forma și funcția inițială, realizând un echilibru între confortul procesării și conservarea funcțională.
În ceea ce privește principiul barierei, luând ca exemplu EVOH, lanțul său molecular este bogat în grupări hidroxil, care pot absorbi puternic moleculele de apă prin legături de hidrogen și pot forma o barieră densă, prezentând proprietăți de barieră de oxigen extrem de ridicate; acest efect este deosebit de semnificativ în condiții de umiditate controlată. Stratul PA, cu cristalinitatea sa ridicată și legăturile amidice polare, blochează eficient pătrunderea diferitelor gaze și molecule mici. Prin aranjarea rațională a acestor materiale în MMLDPE, proprietățile barierei direcționale pot fi atinse, menținând în același timp flexibilitatea generală.
În plus, stratul-rezistent la intemperii încorporează adesea stabilizatori de lumină cu amine împiedicate sau materiale de umplutură, cum ar fi negrul de fum, pentru a încetini procesul de foto-oxidare prin captarea radicalilor liberi și absorbția radiațiilor ultraviolete, menținând astfel stabilitatea mecanică și optică a materialului în medii în aer liber.
În general, principiul de lucru al MMLDPE se bazează pe diviziunea funcțională stratificată și sinergia interfațală, permițând materialului să atingă un echilibru de rigiditate și flexibilitate, precum și protecție atât la barieră, cât și la permeabilitate în structura sa, atingând diverse obiective de performanță personalizate. Prin urmare, poate oferi soluții eficiente și fiabile în ambalajele de ultimă generație, filmele agricole și protecția industrială.