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26.10.2009

Maßgeschneiderte Polyethylenherstellung

Verfahrensschema der Herstellung von PE-HD im Advanced Cascade Process (ACP) (© Kunststoffe)

Verfahrensschema der Herstellung von PE-HD im Advanced Cascade Process (ACP) (© Kunststoffe)

Bei konventionellem PE-HD war es bisher nicht möglich, Steifigkeit, chemische Beständigkeit und Schlagzähigkeit unabhängig voneinander zu optimieren. Polyethylen mit hoher Steifigkeit zeigte eine geringe chemische Beständigkeit sowie eine geringe Schlagzähigkeit und umgekehrt. Um diesen Konflikt zu lösen, hat LyondellBasell den Advanced Cascade Process (ACP) zur Herstellung von PE-HD mit multimodaler Molekulargewichtsverteilung entwickelt.

Dabei setzt sich eine typische multimodale Molekulargewichtsverteilung aus drei Fraktionen zusammen. Die erste Fraktion ist ein PE-Homopolymer mit niedrigem Molekulargewicht, das die Steifigkeit des Materials erhöht. Die zweite Fraktion, ein PE-Copolymer mit einem höheren Molekulargewicht, verbessert die Schlagzähigkeit und die chemische Beständigkeit. Diese beiden Eigenschaften werden durch die dritte Fraktion, einem Copolymer mit noch höherem Molekulargewicht zusätzlich verbessert. Die Polymerisation erfolgt in drei in Reihe geschalteten Reaktoren. Als Comonomer kommt 1-Buten zum Einsatz. Alle drei polymeren Fraktionen bilden sich auf demselben Katalysatorkorn, daher sind sie von Anfang an sehr homogen miteinander vermischt.

Das Verfahren zeichnet sich durch eine sehr große Flexibilität aus, da das Verhältnis der drei Polymerfraktionen in weiten Grenzen variiert werden kann. Auf diese Weise lassen sich die Materialeigenschaften genau an die jeweiligen Anforderungen anpassen. So zeigen ACP-Typen für Blasfolien eine außergewöhnliche Blasenstabilität und eine hohe Durchstoßfestigkeit. Für Blasformanwendungen wie Flaschen und Kanistern werden die Steifigkeit und die Spannungsrissbeständigkeit erhöht, so dass die Wanddicke der Produkte verringert werden kann. Bei Rohrmaterialien kommt neben den guten mechanischen Eigenschaften noch eine höhere Schmelzeviskosität hinzu. Sie gewährleistet eine gleichmäßige Wanddickenverteilung, da sich die Polymerschmelze in der Abkühlphase der Rohrherstellung nicht nach unten bewegt.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

LyondellBasell IndustriesBasell Polyolefine GmbH
DE 65329 Frankfurt
Tel: +49 69 305151-00
Fax: +49 69 305151-67


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