Typen von Polyethylen

Die meisten synthetischen Polymere werden aus Ethylen gebildet. Die relativen Längen der Ketten und eventueller Verzweigungen steuern die Eigenschaften von Polyethylen. Die wichtigsten Polymertypen in Bezug auf das Volumen sind Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE).

HDPE (High Density Polyethylene) ist definiert durch eine Dichte von größer oder gleich 0,941 g/cm3. HDPE hat einen geringen Verzweigungsgrad. Die meist linearen Moleküle lassen sich gut zusammenfügen, so dass die zwischenmolekularen Kräfte stärker sind als bei stark verzweigten Polymeren. HDPE hat eine hohe Zugfestigkeit. Es wird für Produkte und Verpackungen wie Milchkannen, Waschmittelflaschen, Butterfässer, Müllcontainer und Wasserrohre verwendet. Ein Drittel aller Spielzeuge wird aus HDPE hergestellt. Im Jahr 2007 erreichte der weltweite HDPE-Verbrauch ein Volumen von mehr als 30 Millionen Tonnen.

LDPE (Polyethylen niedriger Dichte) ist durch einen Dichtebereich von 0,910-0,940 g/cm3 definiert. LDPE hat einen hohen Grad an kurz- und langkettigen Verzweigungen, was bedeutet, dass sich die Ketten nicht so gut in die Kristallstruktur einfügen. Es hat daher weniger starke zwischenmolekulare Kräfte, da die momentane induzierte Dipolanziehung geringer ist. Dies führt zu einer geringeren Zugfestigkeit und einer höheren Duktilität. Der hohe Verzweigungsgrad mit langen Ketten verleiht geschmolzenem LDPE einzigartige und wünschenswerte Fließeigenschaften. LDPE wird sowohl für starre Behälter als auch für Kunststofffolienanwendungen wie Plastiktüten und Folienverpackungen verwendet. Im Jahr 2013 hatte der weltweite LDPE-Markt ein Volumen von fast 33 Milliarden US-Dollar.

LLDPE (Lineares Polyethylen niedriger Dichte) ist durch einen Dichtebereich von 0,915-0,925 g/cm3 definiert. LLDPE ist ein im Wesentlichen lineares Polymer mit einer beträchtlichen Anzahl von kurzen Verzweigungen. LLDPE hat eine höhere Zugfestigkeit als LDPE und weist eine höhere Schlag- und Durchstoßfestigkeit auf als LDPE. Im Vergleich zu LDPE können Folien mit einer geringeren Dicke (Feinheit) geblasen werden und weisen eine bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen auf, sind aber nicht so leicht zu verarbeiten. LLDPE wird in der Verpackungsindustrie verwendet, insbesondere für Beutel und Folien. Im Vergleich zu LDPE können geringere Dicken verwendet werden. Es wird für Kabelabdeckungen, Spielzeug, Deckel, Eimer, Behälter und Rohre verwendet. Obwohl es auch andere Anwendungen gibt, wird LLDPE aufgrund seiner Zähigkeit, Flexibilität und relativen Transparenz überwiegend für Folienanwendungen eingesetzt. Die Produktpalette reicht von Agrarfolien, Saran-Folien und Luftpolsterfolien bis hin zu Mehrschicht- und Verbundfolien. Im Jahr 2013 erreichte der Weltmarkt für LLDPE ein Volumen von 40 Milliarden US-Dollar.

Eine Pillendose, die einem Techniker bei

Imperial Chemical Industries (ICI) in Northwich, England

im Jahr 1936 aus dem ersten Pfund Polyethylen hergestellt wurde.