Polyetylen mật độ-thấp nhiều lớp (MMLDPE) là vật liệu polyme được hình thành bằng quá trình đồng-đùn hoặc tổng hợp, kết hợp hai hoặc nhiều lớp polyetylen hoặc các lớp biến tính với các đặc tính khác nhau. Nguyên tắc làm việc cốt lõi của nó nằm ở việc tận dụng sự phân công lao động và hợp tác trong cấu trúc phân lớp, cho phép mỗi lớp bổ sung cho nhau về mặt hỗ trợ cơ học, bảo vệ hàng rào, cách nhiệt và chống chịu thời tiết. Điều này khắc phục các hạn chế về hiệu suất của polyetylen mật độ thấp-một lớp (LDPE), đạt được hiệu suất toàn diện được tối ưu hóa và có thể tùy chỉnh.
Từ góc độ cấu trúc vi mô, các lớp chức năng của MMLDPE bao gồm các ma trận polyetylen với các công thức hoặc loại khác nhau. Thông thường, chúng bao gồm một lớp chính (chẳng hạn như LLDPE polyetylen mật độ-thấp tuyến tính, LDPE được xúc tác metallicocene-) và các lớp chức năng bề mặt hoặc trung gian (chẳng hạn như LDPE có độ trong suốt-cao, lớp biến đổi rào cản EVOH, polyamide PA, lớp chặn-chống, v.v.). Lớp chính mang lại tính linh hoạt cơ bản, khả năng chống va đập và tính linh hoạt khi xử lý, đảm bảo màng hoặc sản phẩm không dễ bị giòn trong quá trình đúc và sử dụng, đồng thời có thể thích ứng với dây chuyền sản xuất tốc độ cao. Các lớp rào cản, dựa vào mật độ cấu trúc phân tử của chúng hoặc hoạt động của các nhóm cực, làm giảm đáng kể tốc độ thẩm thấu của oxy, hơi nước và các phân tử nhỏ khác, từ đó kéo dài thời hạn sử dụng của nội dung hoặc duy trì môi trường khí quyển cụ thể. Lớp bề mặt có thể được sửa đổi để cải thiện tính chất quang học, hệ số ma sát hoặc khả năng chống chịu thời tiết khi cần thiết; ví dụ: sửa đổi khả năng chống tia cực tím{10}}có thể nâng cao tuổi thọ ngoài trời.
Về cơ chế hoạt động, các bề mặt giữa các lớp tạo thành một liên kết ổn định thông qua sự khuếch tán và liên kết phân tử trong quá trình đùn-đồng{1}}nóng chảy, loại bỏ nhu cầu sử dụng thêm chất kết dính và giảm các điểm yếu trên bề mặt cũng như nguy cơ ô nhiễm tiềm ẩn. Khi vật liệu chịu tác dụng của ngoại lực, tải trọng được phân bổ lại giữa các lớp có mô đun khác nhau: lớp rào cứng hơn chịu một phần ứng suất, ngăn lớp chính bị nứt do quá tải cục bộ; trong khi độ dẻo dai của lớp chính làm giảm năng lượng va chạm, ngăn chặn sự hư hỏng tức thời của các lớp giòn. Trong quá trình hàn kín bằng nhiệt, lớp bịt kín (thường là LDPE được biến đổi ở điểm{4}}nóng chảy-thấp) tan chảy và liên kết dưới nhiệt độ và áp suất thích hợp, tạo thành một khu vực kín liên tục, trong khi các lớp khác vẫn giữ được hình dạng và chức năng ban đầu, đạt được sự cân bằng giữa sự tiện lợi khi xử lý và bảo quản chức năng.
Về nguyên lý rào cản, lấy EVOH làm ví dụ, chuỗi phân tử của nó rất giàu nhóm hydroxyl, có thể hấp thụ mạnh các phân tử nước thông qua liên kết hydro và tạo thành một rào cản dày đặc, thể hiện đặc tính rào cản oxy cực cao; hiệu ứng này đặc biệt đáng kể trong điều kiện độ ẩm được kiểm soát. Lớp PA, với độ kết tinh cao và liên kết amit phân cực, ngăn chặn hiệu quả sự thẩm thấu của các loại khí và phân tử nhỏ khác nhau. Bằng cách sắp xếp hợp lý các vật liệu này trong MMLDPE, có thể đạt được các đặc tính rào cản định hướng trong khi vẫn duy trì tính linh hoạt tổng thể.
Hơn nữa, lớp-chống chịu thời tiết thường kết hợp các chất ổn định hoặc chất độn ánh sáng amin bị cản trở như muội than để làm chậm quá trình-oxy hóa ảnh bằng cách thu giữ các gốc tự do và hấp thụ bức xạ tia cực tím, do đó duy trì độ ổn định cơ học và quang học của vật liệu trong môi trường ngoài trời.
Nhìn chung, nguyên lý hoạt động của MMLDPE dựa trên sự phân chia chức năng theo lớp và sức mạnh tổng hợp giữa các bề mặt, cho phép vật liệu đạt được sự cân bằng giữa độ cứng và tính linh hoạt, đồng thời bảo vệ cả rào cản và tính thấm trong cấu trúc của nó, đạt được các mục tiêu hiệu suất tùy chỉnh đa dạng. Do đó, nó có thể cung cấp các giải pháp hiệu quả và đáng tin cậy trong-bao bì cao cấp, màng nông nghiệp và bảo vệ công nghiệp.