10.2: Polyethylene – From the Battle of Britain to Bread Bags

Types of Polyethylene

Most of synthetic polymers are formed from ethylene. Względne długości łańcuchów i wszelkich rozgałęzień kontrolują właściwości polietylenu. Najważniejsze gatunki polimerów pod względem objętości to polietylen o dużej gęstości (HDPE), polietylen o małej gęstości (LDPE) i liniowy polietylen o małej gęstości (LLDPE).

HDPE (polietylen wysokiej gęstości) jest zdefiniowany przez gęstość większą lub równą 0,941 g/cm3. HDPE ma niski stopień rozgałęzienia. W większości liniowe cząsteczki dobrze łączą się ze sobą, więc siły międzycząsteczkowe są silniejsze niż w polimerach silnie rozgałęzionych. HDPE charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na rozciąganie. Jest stosowany w produktach i opakowaniach, takich jak dzbanki na mleko, butelki na detergenty, tubki na masło, pojemniki na śmieci i rury wodociągowe. Jedna trzecia wszystkich zabawek jest produkowana z HDPE. W 2007 roku światowe zużycie HDPE osiągnęło wielkość ponad 30 milionów ton.

LDPE (polietylen o małej gęstości) jest określany przez zakres gęstości 0,910-0,940 g/cm3. LDPE ma wysoki stopień rozgałęzienia krótko- i długołańcuchowego, co oznacza, że łańcuchy nie są tak dobrze upakowane w strukturze krystalicznej. Ma zatem mniej silne siły międzycząsteczkowe, ponieważ chwilowe przyciąganie dipolowe jest mniejsze. Skutkuje to mniejszą wytrzymałością na rozciąganie i zwiększoną plastycznością. Wysoki stopień rozgałęzienia z długimi łańcuchami nadaje stopionemu LDPE unikalne i pożądane właściwości płynięcia. LDPE jest stosowany zarówno do produkcji sztywnych pojemników, jak i folii z tworzyw sztucznych, takich jak plastikowe torby i folie. W 2013 r. globalny rynek LDPE miał wielkość prawie 33 mld USD.

LLDPE (liniowy polietylen małej gęstości) jest definiowany przez zakres gęstości 0,915-0,925 g/cm3. LLDPE jest polimerem zasadniczo liniowym o znacznej liczbie krótkich odgałęzień. LLDPE ma większą wytrzymałość na rozciąganie niż LDPE i wykazuje większą odporność na uderzenia i przebicia niż LDPE. Folie o mniejszej grubości (gauge) mogą być rozdmuchiwane, w porównaniu z LDPE, z lepszą odpornością na pękanie pod wpływem naprężeń środowiskowych, ale nie są tak łatwe w obróbce. LLDPE jest stosowany w opakowaniach, szczególnie jako folia do toreb i arkuszy. Można stosować mniejsze grubości w porównaniu do LDPE. Stosuje się go do pokryć kabli, zabawek, pokrywek, wiader, pojemników i rur. Chociaż dostępne są inne zastosowania, LLDPE jest używany głównie w zastosowaniach foliowych ze względu na swoją wytrzymałość, elastyczność i względną przezroczystość. Przykłady produktów obejmują folie rolnicze, folie Saran i folie bąbelkowe, a także folie wielowarstwowe i kompozytowe. W 2013 r. światowy rynek LLDPE osiągnął wielkość 40 mld USD.

Pudełko na pigułki przedstawione technikowi w

Imperial Chemical Industries (ICI) w Northwich w Anglii

w 1936 r. wykonane z pierwszego funta polietylenu.

Produkcja polietylenu

Wideo – komercyjna produkcja polietylenu (polieteru). z Royal Society of Chemistry

.