Begriff „Polyethylen“
Polyethylen ist ein thermoplastischer Kunststoff, der durch Polymerisation von Ethylen gewonnen wird. Es handelt sich um ein teilweise kristallines und teilweise amorphes Material, das weißlich und durchscheinend ist. Die verschiedenen auf dem Markt erhältlichen Polyethylen-Typen sind das Ergebnis unterschiedlicher Prozessbedingungen, die bei der Polymerisationsreaktion angewendet werden.
Struktur von Polyethylen
Die chemische Struktur von Polyethylen lautet –(CH₂–CH₂)_n. Dieses Molekül besteht in seiner Struktureinheit aus zwei Kohlenstoffatomen und vier Wasserstoffatomen, die alle durch kovalente Bindungen miteinander verbunden sind. Die Bindungsstärke der C-C- und C-H-Bindungen beträgt 347 bzw. 414 kJ/mol. Diese Grundeinheit kann sich unbegrenzt wiederholen, um Polyethylen zu bilden.
Die Anzahl der Wiederholungen dieser Grundeinheit hängt von der Art des bei der chemischen Reaktion verwendeten Katalysators sowie von Temperatur und Druck ab.
Klassifizierung von Polyethylen
Im Allgemeinen lassen sich drei verschiedene Arten von Polyethylen anhand ihrer Dichte klassifizieren, da diese ein guter Anhaltspunkt für die Struktur des Polymers ist.
– Polyethylen niedriger Dichte
– Polyethylen mittlerer Dichte
– Polyethylen hoher Dichte
Polyethylen niedriger Dichte ist ein verzweigtkettiges Polymer. Es wird durch Polymerisation von Ethylen unter hohem Druck mittels des Radikalmechanismus gewonnen.
Es enthält Alkylsubstituenten oder kleine Verzweigungen in der Kettenstruktur; diese Verzweigungen entstehen während des Synthesevorgangs. Es handelt sich um ein Polymer mit einer Dichte zwischen 0,910 und 0,925 g/cm³; es ist farblos, geruchlos und ungiftig.
Polyethylen niedriger Dichte wird unterteilt in: Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen sehr niedriger Dichte und Ethylen-Vinyl-Acetat.
Polyethylen mittlerer Dichte ist ein Polymer mit einer Dichte zwischen 0,930 und 0,940 g/cm³, das insbesondere bei der Herstellung von Rohren zum Einsatz kommt.
Hochdichtes Polyethylen ist ein Polymer mit linearer Struktur und sehr wenigen Verzweigungen. Es wird durch Polymerisation von Ethylen bei relativ niedrigen Drücken unter Verwendung von Ziegler-Natta-Katalysatoren oder im Phillips-Verfahren gewonnen, wobei es noch ein drittes Verfahren gibt: die Verwendung von Metallocen-Katalysatoren, die ausschließlich zur Herstellung von Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (PEAD-UAPM oder in der englischen Abkürzung UHMWPE) eingesetzt werden.
Es handelt sich um ein Polymer mit einer Dichte zwischen 0,941 und 0,954 g/cm³. Es ist farblos, geruchlos, ungiftig und sowohl belastbar als auch chemikalienbeständig.
Quelle:
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FAKULTÄT FÜR INGENIEURWISSENSCHAFTEN SCHULE FÜR CHEMIETECHNIK
ERNESTO ROCA GIRÓN