La preparació de polietilè lineal de baixa-densitat (LLDPE) es basa en processos de polimerització i sistemes catalitzadors específics. El seu nucli es troba en la copolimerització d'etilè amb -olefines per formar una cadena principal lineal i introduir ramificacions curtes controlables, obtenint així propietats del material que combinen flexibilitat i resistència. Actualment, a nivell industrial, s'utilitzen principalment mètodes de polimerització en fase gas-, polimerització en solució i polimerització de purins, cadascun amb el seu propi enfocament en termes de característiques tècniques, estructura de producte i camps aplicables.
El mètode-en fase gasosa és un dels processos principals per produir LLDPE. En aquest mètode, el propi nitrogen o etilè s'utilitza com a medi fluidizant en un reactor de llit fluiditzat per copolimeritzar l'etilè amb -olefines (com ara 1-butè, 1-hexè i 1-octè) sota l'acció d'un catalitzador. Els catalitzadors són majoritàriament de tipus Ziegler-Natta o metalocès compatibles amb l'alta-eficiència, que poden aconseguir una gran activitat i una distribució estreta del pes molecular en condicions relativament suaus. Els avantatges de la polimerització-en fase gasosa rau en el seu flux de procés senzill, la menor inversió en equips, la gran capacitat d'una sola línia i la facilitat de canvi ràpid entre diferents graus, cosa que la fa apta per a la producció contínua a gran escala. El producte presenta una bona controlabilitat en el pes molecular i la ramificació de cadena curta, complint diversos requisits de processament, com ara pel·lícula i emmotllament rotacional.
La polimerització en solució normalment implica la reacció d'etilè i -olefines en un dissolvent (com ara ciclohexà o isobutà) a altes temperatures i pressions, utilitzant catalitzadors com Ziegler-Natta i sistemes de metal·locè. Els avantatges d'aquest mètode inclouen una fàcil eliminació de la calor de reacció, un control precís de la temperatura i la capacitat de sintetitzar productes amb distribucions específiques de comonòmer i pes molecular. A més, la polimerització de la solució produeix directament solucions de polímer adequades per al processament de la solució o la mescla posterior, escurçant el flux del procés. Tanmateix, té requisits més alts per a la recuperació de dissolvents i el tractament ambiental, la qual cosa comporta una inversió d'equips i uns costos operatius relativament elevats, i s'utilitza principalment per produir graus de LLDPE d'alt-rendiment o especialitzats.
La polimerització de purins es porta a terme en un diluent d'hidrocarburs inert (com ara isobutà o hexà), produint partícules de polímer suspeses en un líquid. Després de la separació i l'assecat, s'obté un producte sòlid. Aquest mètode té una alta eficiència de transferència de calor, permet un control precís de les condicions de polimerització i produeix productes amb una morfologia de partícules i una distribució de mida uniformes, facilitant el processament posterior. El procés de purins és adequat per produir LLDPE amb un pes molecular més elevat o un contingut de comonòmers més alt, oferint avantatges en canonades, grans productes buits i determinades pel·lícules industrials. Tanmateix, la seva dependència dels sistemes de reciclatge i recuperació de diluents augmenta la complexitat del procés.
Independentment del mètode utilitzat, la selecció del sistema catalitzador té un impacte decisiu en l'estructura i propietats del LLDPE. Els catalitzadors Ziegler-Natta tradicionals són de baix-cost, tecnològicament madurs i poden aconseguir un bon control sobre la velocitat d'inserció de comonòmers i el pes molecular. Els catalitzadors de metal·locè, d'altra banda, proporcionen una distribució més uniforme de ramificacions curtes i un pes molecular estret, millorant significativament la resistència a l'esquinçament i les propietats òptiques de la pel·lícula, satisfent les exigències dels envasos-de gamma alta i les pel·lícules agrícoles. En els darrers anys, també s'han desenvolupat tecnologies catalítiques bimodals o multi-actives{-de llocs, utilitzades per obtenir productes amb una àmplia distribució de pes molecular mitjançant polimerització en una-fàsica, equilibrant la fluïdesa del processament i la resistència del producte acabat.
En general, els mètodes de producció de polietilè lineal de baixa-densitat giren al voltant de tres vies tècniques principals: fase gasosa, solució i purins, amb una optimització contínua de l'estructura del producte mitjançant la innovació del catalitzador. Aquests mètodes, alhora que garanteixen el subministrament a gran-escala, proporcionen opcions diversificades per als requisits de rendiment de diferents àrees d'aplicació, donant suport a l'expansió i actualització contínua de LLDPE al mercat global.