Polietilén

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Polietilén
Polyethylene repeat unit.svg
Polietilén
IUPAC-név polyethene vagy poly(methylene)
Kémiai azonosítók
CAS-szám 9002-88-4
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet (C2H4)x
Sűrűség 0.910–0.940 g/cm3, LDPE

0.926–0.940 g/cm3, MDPE
0.941 g/cm3, HDPE

Olvadáspont 105-115 °C, LDPE

120-130 °C, MDPE, HDPE

Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A polietilén (IUPAC név: polietilén vagy poli (metilén)) a legszélesebb körben használt műanyag, éves termelése mintegy 80 millió tonna. Legnagyobb felhasználója a csomagolóipar (műanyag szatyrok).

A javasolt tudományos nevét szisztematikusan a monomer egység után kapja. A név rövidítése a PE hasonló módon az egyéb polimerekéhez, mint például a polipropilén és polisztirol, aminek a rövidítése ugyanezen logika alapján PP és PS.

Az etilén molekula (C2H4) két CH2 csoport egy kettős kötéssel egymáshoz kapcsolva CH2=CH2:

Ethylene.svg         Ethylene-3D-vdW.png

A polietilén az etilén polimerizációjaként jön létre. A polimerizáció végbemehet gyökösen, anionosan és kationosan is, mivel az etilénnek nincsen semmilyen szubsztituens csoportja, amely negatívan befolyásolná a láncnövekedést.

Osztályozás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A polietilénből készült termék mechanikai tulajdonságát a molekulatömeg, a kristályosság, az elágazottság mértéke és típusa (rövid vagy hosszú láncú elágazások) nagyban befolyásolják, emiatt a polietilént a sűrűsége és a polimer láncok elágazottsága alapján több kategóriába szokták sorolni. A legnagyobb három csoport:

HDPE sűrűsége legalább 0,941 g/cm3. A HDPE-ben kevesebb az elágazás, így erősebb intermolekuláris kölcsönhatások tudnak létrejönni, a szakítószilárdsága magasabb. A HDPE-t króm/szilícium-dioxid, Ziegler-Natta vagy metallocén katalizátorokkal szokták előállítani. A HDPE-t leggyakrabban termékek csomagolására, italos palackok, tisztítószeres flakonok, margarinos dobozok, szemetes konténerek és vízvezetékek előállítására szokták használni.

MDPE sűrűsége 0,926 g/cm3 és 0,940 g/cm3 közötti. A HDPE-hez hasonló módon ezt a polietilént is króm/szilícium-dioxid, Ziegler-Natta vagy metallocén katalizátorokkal szokták előállítani. A HDPE-nél ütésállóbb és kevésbé repedezik. Az MDPE-ből leggyakrabban gázvezeték, szerelvény, zsák, zsugorfólia, csomagolási fólia és hordtáska készül.

LDPE sűrűsége 0,910 g/cm3 és 0,940 g/cm3 közé esik. Az LDPE-nél a polimer láncoknak magas az elágazottsága (átlagosan a szénatomok 2%-án található elágazás), ennek köszönhetően az intermolekuláris kölcsönhatások gyengébbek, leginkább csak pillanatnyi dipól vagy indukált dipól kölcsönhatások jelentkeznek. Ez okozza, hogy az LDPE-nek kisebb a szakítószilárdsága, viszont a hajlékonysága magasabb. Az LDPE-t szabadgyökös polimerizációval állítják elő. Az LDPE-t leggyakrabban fóliának és műanyag zacskónak szokták használni.

Kopolimerek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az etilént széles körben lehet kopolimerizálni, leggyakrabban alfa-olefinekkel, viszont számos egyéb monomerrel és olyan ionos rendszerekkel is, amelyek képesek ionizált szabad gyökök létrehozására. Gyakori kopolimerimerek pl. az etilén-vinil-acetát (EVA) és számos akrilát-etilén kopolimer.