10.2: Polyeteeni – Britannian taistelusta leipäpusseihin

Polyeteenityypit

Synteettisistä polymeereistä suurin osa muodostuu eteenistä. Ketjujen ja mahdollisten haarojen suhteelliset pituudet säätelevät polyeteenin ominaisuuksia. Tilavuuden kannalta tärkeimmät polymeerilaadut ovat suurtiheyspolyeteeni (HDPE), pientiheyspolyeteeni (LDPE) ja lineaarinen pientiheyspolyeteeni (LLDPE).

HDPE (High density polyethylene) määritellään tiheydellä, joka on vähintään 0,941 g/cm3. HDPE:llä on alhainen haarautumisaste. Enimmäkseen lineaariset molekyylit pakkautuvat hyvin yhteen, joten molekyylien väliset voimat ovat voimakkaampia kuin voimakkaasti haaroittuneissa polymeereissä. HDPE:llä on korkea vetolujuus. Sitä käytetään tuotteissa ja pakkauksissa, kuten maitotölkeissä, pesuainepulloissa, voipulloissa, roska-astioissa ja vesiputkissa. Kolmasosa kaikista leluista valmistetaan HDPE:stä. Vuonna 2007 HDPE:n maailmanlaajuinen kulutus oli yli 30 miljoonaa tonnia.

LDPE (matalatiheyksinen polyeteeni) määritellään tiheysalueella 0,910-0,940 g/cm3. LDPE:ssä on paljon lyhyt- ja pitkäketjuisia haarautumia, mikä tarkoittaa, että ketjut eivät pakkaudu yhtä hyvin kiderakenteeseen. Sen vuoksi sillä on vähemmän voimakkaita molekyylien välisiä voimia, koska hetkellinen dipoli-indusoitu dipolivetovoima on pienempi. Tämän seurauksena vetolujuus on pienempi ja sitkeys suurempi. Pitkien ketjujen suuri haarautumisaste antaa sulalle LDPE:lle ainutlaatuiset ja toivotut virtausominaisuudet. LDPE:tä käytetään sekä jäykissä säiliöissä että muovikalvosovelluksissa, kuten muovipusseissa ja kalvokääreissä. Vuonna 2013 LDPE:n maailmanlaajuisten markkinoiden volyymi oli lähes 33 miljardia Yhdysvaltain dollaria.

LLDPE (Linear low density polyethylene, lineaarinen pientiheyspolyeteeni) määritellään tiheysalueella 0,915-0,925 g/cm3. LLDPE on pääosin lineaarinen polymeeri, jossa on huomattava määrä lyhyitä haaroja. LLDPE:llä on suurempi vetolujuus kuin LDPE:llä, ja sen iskunkestävyys ja lävistyskestävyys on suurempi kuin LDPE:llä. LDPE:hen verrattuna voidaan puhaltaa pienempiä kalvoja, jotka kestävät paremmin ympäristörasituksen aiheuttamaa halkeilua, mutta niitä ei ole yhtä helppo käsitellä. LLDPE:tä käytetään pakkauksissa, erityisesti pusseissa ja levyissä käytettävänä kalvona. LDPE:hen verrattuna voidaan käyttää pienempää paksuutta. Sitä käytetään kaapeleiden päällysteisiin, leluihin, kansiin, ämpäreihin, säiliöihin ja putkiin. Vaikka muitakin sovelluksia on saatavilla, LLDPE:tä käytetään pääasiassa kalvosovelluksissa sen sitkeyden, joustavuuden ja suhteellisen läpinäkyvyyden vuoksi. Tuote-esimerkkejä ovat maatalouskalvot, Saran-kelmu ja kuplamuovi sekä monikerros- ja komposiittikalvot. Vuonna 2013 LLDPE:n maailmanmarkkinat saavuttivat 40 miljardin Yhdysvaltain dollarin volyymin.

Pilleripakkaus, joka esiteltiin teknikolle

Imperial Chemical Industries (ICI) -yhtiössä Northwichissa, Englannissa

vuonna 1936 ja joka oli valmistettu ensimmäisestä punnasta polyeteeniä.

Polyeteenin valmistus

Video \(\PageIndex{1}\) Polyeteenin (polyeteeni) kaupallinen tuotanto. from the Royal Society of Chemistry

.