Classificazione del polietilene ad alta densità

Classificazione del polietilene ad alta densità
Per la classificazione dei diversi tipi di HDPE, ci sono dei criteri coinvolti, come ad esempio:
Densità, contenuto di monomero, peso molecolare, distribuzione del peso molecolare, indice di fluidità e modifica.La classificazione più comunemente usata è la densità, poiché questo parametro è una buona indicazione delle qualità del polietilene, dove in generale, maggiore è la densità, maggiori sono le proprietà meccaniche. Secondo la densità, il polietilene ad alta densità può essere diviso in:

1. Polietilene ad alta densità.
2. Polietilene ad alta densità e massa molecolare (HMW-HDPE).
3. Polietilene ad altissima massa molecolare.
4. Polietilene modificato reticolato.

Il contenuto di monomero determina in gran parte la struttura del polimero di etilene, in particolare il grado di ramificazione. In questo senso, le qualità della plastica dipendono da questo.
I polimeri di etilene possono essere classificati secondo il loro contenuto di monomero come segue:
Omopolimeri
Copolimeri

Il tipo di copolimero ha piccoli rami di metile, etile, butile, ecc. A seconda del comonomero (propilene, butene, esene, ecc.); la quantità di queste ramificazioni dipende dal comonomero incorporato. Infatti, l'aggiunta del comonomero serve a controllare il grado di ramificazione che il polimero presenterà e, quindi, le qualità del polimero. Gli omopolimeri sviluppano un maggior grado di cristallizzazione rispetto ai copolimeri perché hanno meno ramificazioni. Per questo motivo l'omopolimero ha un punto di fusione più alto del copolimero.

Il peso molecolare o grado di polimerizzazione è una misura della lunghezza della molecola. Le qualità meccaniche tendono a migliorare all'aumentare di questo parametro, così come la sua resistenza al flusso nelle macchine di lavorazione.

La distribuzione del peso molecolare si riferisce allo studio statistico delle dimensioni delle catene, descrivendo una curva di distribuzione generalmente normale, cioè "campana gaussiana". Si definiscono due tipi di pesi molecolari medi: il peso medio Mw e il numero medio Mn. La differenza relativa tra le due medie dipende da quanto è ampia o stretta la distribuzione del peso molecolare. Il loro rapporto Mw/Mn è un indice della larghezza della distribuzione o dispersione. Mw/Mn è sempre maggiore dell'unità, e si allontana da 1 quanto più ampio è lo spread.

Se le catene che compongono il polimero hanno tutte lunghezze non molto diverse, la distribuzione è stretta e Mw/Mn non differisce molto dall'unità. Le medie dei pesi molecolari e la loro distribuzione sono determinate da diverse tecniche sperimentali, come l'osmometria, la viscosimetria, la dispersione della luce, la cromatografia di esclusione.

Sia il peso molecolare che la distribuzione del peso molecolare dipendono dal tipo di sintesi che il polimero subisce e dalle probabilità alle quali la reazione di polimerizzazione dell'HDPE termina, per accoppiamento o per disproporzione.

Il Melt Flow Index è un parametro indicativo della fluidità della plastica allo stato fuso. Queste informazioni sono ottenute in condizioni di laboratorio standardizzate, in modo che i confronti possano essere fatti in condizioni simili. L'indice di flusso o fluidità del polietilene non dipende solo dal peso molecolare, ma anche dalla distribuzione del peso molecolare e dal grado di ramificazione, tra gli altri fattori, influenzano la fluidità del polimero.

La modifica del polietilene si riferisce a miscele, riempitivi, rinforzi e agenti reticolanti, che cambiano le proprietà intrinseche del polimero vergine. Gli agenti reticolanti cambiano, come già detto, il comportamento del polimero, migliorando le sue prestazioni in termini di temperatura e resistenza all'usura, tra le tante.

Fonte: UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACOLTÀ DI INGEGNERIA SCUOLA DI INGEGNERIA CHIMICA ERNESTO ROCA GIRÓN