10.2: Polietilene – Dalla battaglia d’Inghilterra ai sacchetti del pane

Tipi di polietilene

La maggior parte dei polimeri sintetici sono formati da etilene. Le lunghezze relative delle catene e degli eventuali rami controllano le proprietà del polietilene. I gradi di polimeri più importanti per quanto riguarda il volume sono il polietilene ad alta densità (HDPE), il polietilene a bassa densità (LDPE) e il polietilene lineare a bassa densità (LLDPE).

HDPE (polietilene ad alta densità) è definito da una densità maggiore o uguale a 0,941 g/cm3. L’HDPE ha un basso grado di ramificazione. Le molecole per lo più lineari si impacchettano bene, quindi le forze intermolecolari sono più forti che nei polimeri altamente ramificati. L’HDPE ha un’alta resistenza alla trazione. È usato in prodotti e imballaggi come brocche di latte, bottiglie di detersivo, vaschette di burro, contenitori per la spazzatura e tubi dell’acqua. Un terzo di tutti i giocattoli sono fabbricati in HDPE. Nel 2007, il consumo globale di HDPE ha raggiunto un volume di oltre 30 milioni di tonnellate.

LDPE (polietilene a bassa densità) è definito da una gamma di densità di 0,910-0,940 g/cm3. L’LDPE ha un alto grado di ramificazione delle catene corte e lunghe, il che significa che le catene non si impacchettano bene nella struttura cristallina. Ha, quindi, forze intermolecolari meno forti, poiché l’attrazione istantanea-dipolo indotta-dipolo è minore. Questo si traduce in una minore resistenza alla trazione e in una maggiore duttilità. L’alto grado di ramificazione con catene lunghe dà all’LDPE fuso proprietà di flusso uniche e desiderabili. L’LDPE è utilizzato sia per i contenitori rigidi che per le applicazioni di film plastici come i sacchetti di plastica e le pellicole da imballaggio. Nel 2013, il mercato globale dell’LDPE aveva un volume di quasi 33 miliardi di dollari.

LLDPE (polietilene lineare a bassa densità) è definito da una gamma di densità di 0,915-0,925 g/cm3. LLDPE è un polimero sostanzialmente lineare con un numero significativo di rami corti. L’LLDPE ha una maggiore resistenza alla trazione rispetto all’LDPE, e presenta una maggiore resistenza all’impatto e alla perforazione rispetto all’LDPE. I film di spessore inferiore (gauge) possono essere soffiati, rispetto all’LDPE, con una migliore resistenza alle rotture da stress ambientale, ma non è altrettanto facile da lavorare. L’LLDPE è usato nell’imballaggio, in particolare nei film per borse e fogli. Si possono usare spessori inferiori rispetto all’LDPE. È usato per rivestimenti di cavi, giocattoli, coperchi, secchi, contenitori e tubi. Anche se sono disponibili altre applicazioni, l’LLDPE è usato prevalentemente in applicazioni di film grazie alla sua durezza, flessibilità e relativa trasparenza. Gli esempi di prodotti vanno dai film agricoli, Saran wrap e bubble wrap, ai film multistrato e compositi. Nel 2013, il mercato mondiale dell’LLDPE ha raggiunto un volume di 40 miliardi di dollari.

Un portapillole presentato a un tecnico delle

Imperial Chemical Industries (ICI) di Northwich, Inghilterra

nel 1936 fatto con la prima libbra di polietilene.

Produzione di polietilene

Video \(\PageIndex{1}) La produzione commerciale di polietilene (polietilene). dalla Royal Society of Chemistry