10.2: Polyethylen – fra slaget om England til brødposer

Typer af polyethylen

De fleste syntetiske polymerer er dannet af ethylen. De relative længder af kæderne og eventuelle forgreninger styrer polyethylens egenskaber. De vigtigste polymerkvaliteter med hensyn til volumen er polyethylen med høj densitet (HDPE), polyethylen med lav densitet (LDPE) og lineær polyethylen med lav densitet (LLDPE).

HDPE (High density polyethylen) er defineret ved en massefylde på mindst 0,941 g/cm3. HDPE har en lav forgreningsgrad. De overvejende lineære molekyler pakker godt sammen, så de intermolekylære kræfter er stærkere end i stærkt forgrenede polymerer. HDPE har en høj trækstyrke. Det anvendes i produkter og emballage som f.eks. mælkekander, flasker til rengøringsmidler, smørbøtter, affaldsbeholdere og vandrør. En tredjedel af alt legetøj er fremstillet af HDPE. I 2007 nåede det globale HDPE-forbrug op på mere end 30 mio. tons.

LDPE (Low density polyethylen) er defineret ved et densitetsområde på 0,910-0,940 g/cm3. LDPE har en høj grad af kort- og langkædede forgreninger, hvilket betyder, at kæderne ikke pakker så godt ind i krystalstrukturen. Det har derfor mindre stærke intermolekylære kræfter, da den øjeblikkelige dipolinducerede dipoltiltrækning er mindre. Dette resulterer i en lavere trækstyrke og en øget duktilitet. Den høje grad af forgrening med lange kæder giver smeltet LDPE unikke og ønskværdige flydeegenskaber. LDPE anvendes både til stive beholdere og til plastfilm som f.eks. plastposer og foliefolie. I 2013 havde det globale LDPE-marked en volumen på næsten 33 mia. USD.

LLDPE (Linear low density polyethylen) er defineret ved et densitetsinterval på 0,915-0,925 g/cm3. LLDPE er en i det væsentlige lineær polymer med et betydeligt antal korte grene. LLDPE har en højere trækstyrke end LDPE, og det udviser en højere slag- og punkteringsstyrke end LDPE. Der kan blæses film af lavere tykkelse (gauge) end LDPE med en bedre modstandsdygtighed over for sprækker i miljøet, men de er ikke så lette at forarbejde. LLDPE anvendes til emballage, især film til poser og plader. Der kan anvendes en lavere tykkelse sammenlignet med LDPE. Det anvendes til kabelbeklædning, legetøj, låg, spande, beholdere og rør. Selv om der findes andre anvendelsesmuligheder, anvendes LLDPE overvejende til folieapplikationer på grund af dets sejhed, fleksibilitet og relative gennemsigtighed. Produkteksempler spænder fra landbrugsfilm, Saran wrap og bobleplast til flerlagsfilm og kompositfilm. I 2013 nåede verdensmarkedet for LLDPE en volumen på 40 mia. USD.

En pilleæske, der blev præsenteret for en tekniker hos

Imperial Chemical Industries (ICI) i Northwich, England

i 1936, fremstillet af det første pund polyethylen.

Polyethylenproduktion

Video \(\PageIndex{1}\) Den kommercielle produktion af polyethylen (polyethene). fra Royal Society of Chemistry