Polietilena este una dintre cele mai utilizate materiale plastice din lume. Polietilenele au de obicei o structura liniara si se stie ca sunt polimeri de adaugare. Aplicarea principala a acestor polimeri sintetici este in ambalare.
Polietilena este adesea folosita pentru a face pungi de plastic, sticle, folii de plastic, recipiente si prelata. De mentionat este faptul ca peste 100 de milioane de tone de polietilena este produsa anual, in scopuri comerciale si industriale.
Formula generala a polietilena poate fi scrisa ca (C2H4)n. Majoritatea tipurilor de polietilena sunt termoplastice (pot fi remodelate prin incalzire). Cu toate acestea, unele materiale din polietilena modificata prezinta proprietati termorezistente. Un exemplu al unei astfel de clase de polietilena este polietilena reticulata (adesea prescurtata in PEX).
Pregatirea polietilenei
Constituentul principal al polietilenei este etilena (o hidrocarbura organica cu formula chimica C2H4). Pentru productia de polietilena, specificatiile tipice implica mai putin de 5 parti pe milion de oxigen, apa si alte alchene.
Cu toate acestea, alti compusi pot fi prezenti in timpul reactiei de polimerizare ca contaminanti. Unele substante contaminante acceptate in mod obisnuit in timpul productiei de polietilena includ azot, metan si etan.
Deoarece etena este o molecula relativ stabila, polimerizarea acesteia necesita catalizatori adecvati. Este important sa retineti ca conversia etilenei in polietilena are o natura extrem de exoterma. Unul dintre cei mai utilizati catalizatori pentru polimerizarea etilenei este clorura de titan (III) (care este uneori denumita catalizator Ziegler-Natta).
Care sunt proprietatile fizice si chimice ale polietilenei?
Proprietati fizice
- Rezistenta mecanica a polietilenei este relativ mai mica decat a altor materiale plastice. Rigiditatea si duritatea acestor polimeri sunt de asemenea, relativ scazute.
- Se stie ca polietilena este foarte ductila. In plus, se stie ca acest material plastic are o rezistenta la impact foarte mare.
- Acest polimer sintetic prezinta un fluaj puternic atunci cand este plasat sub o forta persistenta.
- Polietilenele au de obicei o textura cerata.
- Punctele de topire ale claselor comerciale de polietilena de inalta densitate (HDPE) si polietilena de densitate medie (MDPE) se situeaza in intervalul 120 – 180 grade Celsisus.
- Punctul de topire al polietilenei de joasa densitate (LDPE) disponibile in comert se situeaza de obicei in intervalul 105 – 115 grade Celsius.
- Se stie ca polietilena este un foarte bun izolator al curentului electric, deoarece ofera o rezistenta ridicata la arbore.
Proprietati chimice
Polietilena este alcatuita din hidrocarburi saturate nepolare cu greutati moleculare foarte mari. Se crede ca acesta este motivul pentru care proprietatile chimice prezentate de polietilena sunt destul de similare cu cele ale parafinei.
Se poate observa ca macromoleculele de polietilena individuale nu sunt legate prin legaturi covalente. Cu toate acestea, aceste molecule cristalizeaza datorita structurilor lor moleculare destul de simetrice.
Prin urmare, polietilena poate fi considerata ca un plastic partial cristalin. Cu cat cristalinitatea polimerului este mai mare, cu atat densitatea si stabilitatea chimica a acestuia sunt mai mari.
Este important sa retineti ca majoritatea tipurilor de polietilena au o rezistenta chimica foarte mare fata de acizi si alcali (inclusiv LDPE, MDPE si HDPE). Aceste materiale plastice sunt, de asemenea, rezistente la agenti de oxidare slabi si agenti de reducere slabi.
Se stie ca majoritatea polietilenelor sunt solubilein hidrocarburi aromatice cum ar fi xilenul sau toluenul la temperaturi ridicate.
Tipuri de polietilena
Polietilena poate fi clasificata in mai multe tipuri diferite pe baza densitatii plasticului si a gradului de ramificare din structura sa. Tipul de ramificare si amploarea ramificarii au un impact direct asupra proprietatilor mecanice ale plasticului.
Prin urmare, diferite tipuri de polietilena prezinta proprietati mecanice diferite. Unele tipuri importante de polietilena sunt enumerate mai jos:
- Polietilena cu modul inalt, cunoscuta si sub denumirea de polietilena cu greutate moleculara foarte ridicata (UHMWPE).
- Polietilena cu greutate moleculara foarte mica (sau ULMWPE).
- Polietilena reticulata de inalta densitate (HDXLPE).
- Polietilena de inalta densitate (HDPE).
- Polietilena cu greutate moleculara mare (HMWPE).
- Polietilena reticulata (XLPE).
- Polietilena de densitate medie (MDPE).
- Polietilena cu densitate redusa (LDPE).
- Polietilena liniara de joasa densitate (LLDPE).
- Polietilena clorurata (CPE).
Se poate observa de asemenea ca polietilena cu densitate mica prezinta o cristalinitate mai mica decat polietilena cu densitate mare. Se cunoaste ca cristalinitatea polietilenei variaza de la 35% pentru polietilena cu densitate redusa la 80% pentru polietilena cu densitate mare.
Utilizari de polietilena
Cea mai importanta aplicare a polietilenei este in ambalarea produselor. Acest plastic este adesea folosit pentru producerea de pungi de plastic, folii de plastic, sticle, geomembranele si recipiente. Polietilena este, de asemenea, utilizata in lazi, tavi, recipiente care transporta lapte sau sucuri de fructe si alte produse de ambalare a alimentelor.
Polietilena de inalta densitate este utilizata in jucarii, containere de gunoi, tavi de gheata si alte obiecte de uz casnic. Versatilitatea acestui plastic il face ideal pentru un spectru larg de aplicatii. HDPE este, de asemenea, utilizat in franghii, plase de pescuit, plase agricole cum ar fi plasele de umbrire, este folosita pentru a fabrica prelate si tesaturi industriale. Nu este neobisnuit ca acest plastic sa fie utilizat si in cabluri.
Polietilena cu densitate redusa (LDPE) este utilizata pe scara larga in productia de sticle, pungi de gunoi, laminari si ambalaje alimentare, datorita flexibilitatii sale ridicate si a costului redus. LDPE este de asemenea, utilizat in tevi si fitinguri. Este ideal pentru astfel de aplicatii datorita absorbtiei reduse a apei, si de asemenea, datorita plasticitatii sale.
Polietilena este de asemenea utilizata pentru acoperirea cablurilor, deoarece este un bun izolator al curentului electric.
