Co jsou vlastnosti polyethylenu?
Vlastnosti polyethylenu se liší v závislosti na druhu panenského materiálu použitého k syntéze této termoplasty a její strukturální krystalizaci. Obecně je integrita materiálu na bázi konečného produktu z polyethylenu v plastikářském průmyslu založena na hustotě a bodu tání. Protože však lze tuto látku vyrobit řadou metod polymerace ethanu, každá z nich poskytne rozdíly ve specifických vlastnostech polyethylenu. Variace, které pravděpodobně povedou k těmto rozdílům, zahrnují molekulovou hmotnost, hustotu a stupeň větvení molekulárního připojení uhlíku.
Většina lidí je obeznámena se dvěma nejběžnějšími formami tohoto polymeru: polyethylen s nízkou hustotou (LDPE) a polyethylen s vysokou hustotou (HDPE). Protože vlastnosti polyethylenu prvního typu obsahují větší stupeň větvení s dlouhým řetězcem, matice je méně hustá a nenabízí tolik pevnosti v tahu jako ta druhá. Protože je tomu tak, výroba a zpracování LDPE je méně nákladné než podobné polymery.
HDPE, na druhé straně, je odolnější polyethylen díky vyšší hustotě a lineární krystalizaci. Díky polyethylenovým vlastnostem je tento materiál vhodný pro použití při výrobě mnoha druhů plastů odolných vůči stresu určených pro spotřebitelské a komerční použití. Například HDPE se používá k výrobě nádob na mléko o velikosti galonu, jakož i k instalatérským zařízením.
Jak již bylo zmíněno, vlastnosti polyethylenu se liší v závislosti na použitém způsobu polymerace. Tento proces může být vyvolán stimulací polymerace volných radikálů, zavedením alkalického amidu nebo sekundárního monomeru (aniontová adiční polymerace, respektive iontové koordinační polymerace), nebo použitím katalyzátoru. Kromě toho se použití vysokého napětí používá k dosažení krystalického polyethylenu s prodlouženým řetězcem (ECC), což má za následek hustou krystalizaci, ale zvyšuje transparentnost.
Katalyzátory jsou často metodou výběru pro získání materiálu, který vykazuje požadované polyethylenové vlastnosti. Například polyethylen s velmi vysokou molekulovou hmotností (UHMWPE) a polyethylen s vysokou molekulovou hmotností (HMWPE) jsou indukovány katalyzátorem a mají neobvykle zvýšenou hustotu a molekulovou hmotnost. Díky vysoké životnosti se UHMWPE používá k výrobě různých částí strojů, umělých kloubů a implantátů a neprůstřelné vesty. HMWPE se používá k výrobě předmětů odolných vůči chemikáliím, jako jsou paliva a zásobníky.
Kromě hustoty, molekulové hmotnosti a odolnosti vůči stresu se za funkce a aplikaci hodnotí i další vlastnosti polyethylenu. Patří k nim rázová houževnatost nebo rázová houževnatost, rychlost střihu - rychlost tání polymeru a tečení - a odolnost proti průhybu, což se týká toho, jak materiál udržuje tání a opětovné složení. Všechny tyto faktory ovlivňují výkon materiálu během zpracování. Navíc, protože většina suroviny používané v plastikářském průmyslu dnes může pocházet z recyklovaných polymerních pryskyřic, mohou se vlastnosti polyethylenu značně lišit, dokonce i mezi různými šaržemi prezentovanými jako stejný materiál.