Notion de polyéthylène
Le polyéthylène est un polymère synthétique thermoplastique obtenu par polymérisation de l'éthylène. C'est un matériau partiellement cristallin et partiellement amorphe, de couleur blanchâtre et translucide. Les différents types de polyéthylène disponibles sur le marché résultent des différentes conditions de fonctionnement appliquées lors de la réaction de polymérisation.
Structure du polyéthylène
La structure chimique du polyéthylène est –(CH₂–CH₂)_n. Cette molécule est composée, au niveau de son unité structurelle, de deux atomes de carbone et de quatre atomes d'hydrogène, tous liés par des liaisons covalentes. La force des liaisons C-C et C-H est respectivement de 347 et 414 kJ/mol. Cette unité de base peut se répéter à l'infini pour former le polyéthylène.
Le nombre de fois où cette unité de base se répète dépend du type de catalyseur utilisé dans la réaction chimique, de la température et de la pression.
Classification du polyéthylène
De manière générale, on peut distinguer trois types différents de polyéthylène en fonction de leur densité, celle-ci étant un bon indicateur de la structure du polymère.
– Polyéthylène basse densité
– Polyéthylène de densité moyenne
– Polyéthylène haute densité
Le polyéthylène basse densité est un polymère à chaîne ramifiée. Il est obtenu par polymérisation de l'éthylène à haute pression selon le mécanisme des radicaux libres.
Il contient des substituants alkyle, c'est-à-dire de petites ramifications dans la structure de la chaîne, qui se forment au cours du processus de synthèse. C'est un polymère dont la densité est comprise entre 0,910 et 0,925 g/cm³ ; il est incolore, inodore et non toxique.
Le polyéthylène basse densité se subdivise en : polyéthylène basse densité, polyéthylène linéaire basse densité, polyéthylène très basse densité et éthylène-acétate de vinyle.
Le polyéthylène de densité moyenne est un polymère dont la densité est comprise entre 0,930 et 0,940 g/cm³, principalement utilisé dans la fabrication de canalisations.
Le polyéthylène haute densité est un polymère à structure linéaire comportant très peu de ramifications. Il est obtenu par polymérisation de l'éthylène à des pressions relativement basses à l'aide de catalyseurs de Ziegler-Natta ou selon le procédé Phillips, bien qu'il en existe un troisième : les catalyseurs métallocènes, utilisés uniquement pour obtenir du polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (PEAD-UAPM ou, selon son acronyme anglais, UHMWPE).
Il s'agit d'un polymère dont la densité est comprise entre 0,941 et 0,954 g/cm³ ; il est incolore, inodore, non toxique et résistant tant aux contraintes mécaniques qu'aux agents chimiques.
Source :
UNIVERSITÉ DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTÉ D'INGÉNIERIE ÉCOLE D'INGÉNIERIE CHIMIQUE
ERNESTO ROCA GIRÓN