Polietilen-densitas rendah (LDPE), sebagai kategori penting resin termoplastik-untuk keperluan umum, memiliki keunggulan kinerja berkat komposisi kimia dan struktur molekulnya yang unik. Pada tingkat molekuler, LDPE terbentuk dari monomer etilen melalui polimerisasi radikal bebas. Komponen intinya adalah karbon (C) dan hidrogen (H), dengan rumus kimia umum (C₂H₄)ₙ, dengan n mewakili derajat polimerisasi, biasanya berkisar antara beberapa ribu hingga puluhan ribu.
Struktur molekul LDPE didasarkan pada-alkana rantai panjang, namun perbedaan utamanya dari polietilen-densitas tinggi (HDPE) terletak pada distribusi-densitas tinggi dari rantai bercabangnya. Selama polimerisasi, reaksi berantai radikal bebas dengan mudah memicu transfer rantai, menghasilkan pembentukan banyak cabang pendek (seperti metil dan etil) dan sejumlah kecil cabang panjang pada rantai utama. Rantai bercabang ini mengganggu susunan reguler rantai molekul, menghambat pembentukan daerah kristalin dan menghasilkan kristalinitas hanya 40%-60% (jauh lebih rendah dari HDPE yang 80%-90%). Ini adalah penyebab langsung dari karakteristik "kepadatan rendah"-kisaran kepadatannya biasanya 0,910-0,940 g/cm³.
Dari sudut pandang komposisi unsur, LDPE mengandung sekitar 85,7% karbon dan 14,3% hidrogen, hampir tanpa pengotor lainnya (produk kelas industri mungkin mengandung sedikit residu katalis atau antioksidan, namun struktur utamanya tetap hidrokarbon murni). Komposisi kimia sederhana ini memberinya kelembaman kimia yang sangat baik: tidak larut dalam asam, basa, dan sebagian besar pelarut organik pada suhu kamar, hanya mengembang perlahan dalam hidrokarbon-titik didih-tinggi (seperti toluena); secara bersamaan, struktur ikatan karbon-hidrogen jenuhnya memberikan ketahanan cuaca dan isolasi listrik yang baik, sehingga cocok untuk pengemasan luar ruangan dan perlindungan komponen elektronik.
Penting untuk ditekankan bahwa LDPE memiliki distribusi berat molekul yang luas (indeks polidispersitas sekitar 2-6), suatu karakteristik yang berkaitan erat dengan proses polimerisasinya. Distribusi berat molekul yang luas memastikan kemampuan aliran leleh yang baik (memfasilitasi pemrosesan dan pencetakan) dan meningkatkan ketangguhan material melalui efek sinergis dari segmen rantai dengan berat molekul yang berbeda-rantai pendek memberikan dukungan yang kaku, sementara rantai panjang menyerap energi benturan melalui belitan.
Secara keseluruhan, komposisi kimia LDPE berpusat pada monomer etilen, mencapai keseimbangan antara kepadatan rendah dan ketangguhan tinggi melalui kontrol struktur bercabang. Kerangka hidrokarbonnya yang sederhana dan distribusi cabangnya yang unik bersama-sama membentuk posisinya yang tak tergantikan dalam film, cetakan injeksi, dan bidang lainnya. Dengan meningkatnya permintaan akan manufaktur ramah lingkungan, pengendalian komposisi kimia yang tepat (seperti mengurangi kepadatan cabang untuk meningkatkan kemampuan daur ulang) menjadi arah baru dalam penelitian industri.