Was sind Polyethyleneigenschaften?
Die Eigenschaften von Polyethylen variieren in Abhängigkeit von der Qualität des für die Synthese dieses Thermoplasten verwendeten Neumaterials und seiner strukturellen Kristallisation. Im Allgemeinen hängt die Unversehrtheit des Endprodukts auf Polyethylenbasis in der Kunststoffindustrie von der Dichte und dem Schmelzpunkt ab. Da diese Substanz jedoch durch eine Reihe von Verfahren zur Polymerisation von Ethan hergestellt werden kann, ergeben sich jeweils Unterschiede in den spezifischen Polyethyleneigenschaften. Die Variationen, die wahrscheinlich zu diesen Unterschieden führen, umfassen das Molekulargewicht, die Dichte und den Verzweigungsgrad der Kohlenstoffmolekülbindung.
Die meisten Menschen kennen die beiden häufigsten Formen dieses Polymers: Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE). Da die Polyethyleneigenschaften des ersteren einen höheren Grad an langkettiger Verzweigung enthalten, ist die Matrix weniger dicht und bietet nicht so viel Zugfestigkeit wie die letztere. Da dies der Fall ist, ist LDPE kostengünstiger herzustellen und zu verarbeiten als ähnliche Polymere.
HDPE hingegen ist aufgrund seiner höheren Dichte und linearen Kristallisation eine haltbarere Polyethylenqualität. Aufgrund der Polyäthyleneigenschaften dieses Materials eignet es sich zur Herstellung vieler Arten von spannungsresistenten Kunststoffen für Verbraucher und gewerbliche Zwecke. Beispielsweise wird HDPE zur Herstellung von Milchbehältern in Gallonengröße sowie von Sanitärarmaturen verwendet.
Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich die Polyethyleneigenschaften in Abhängigkeit von der verwendeten Polymerisationsmethode. Das Verfahren kann durch Stimulierung der radikalischen Polymerisation, durch Einführung eines Alkaliamids oder eines sekundären Monomers (anionische Additionspolymerisation bzw. Ionenkoordinationspolymerisation) oder durch Verwendung eines Katalysators induziert werden. Darüber hinaus wird die Anwendung von Hochspannung verwendet, um ein langkettiges Kristallpolyethylen (ECC) zu erzielen, das zu einer dichten Kristallisation führt, aber die Transparenz erhöht.
Katalysatoren sind häufig die Methode der Wahl, um ein Material zu erhalten, das die gewünschten Eigenschaften von Polyethylen aufweist. Beispielsweise sind Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) und Polyethylen mit hohem Molekulargewicht (HMWPE) beide katalysatorinduziert und weisen eine ungewöhnlich hohe Dichte und ein ungewöhnlich hohes Molekulargewicht auf. Aufgrund der hohen Lebensdauer werden aus UHMWPE verschiedene Maschinenteile, künstliche Gelenke und Implantate sowie kugelsichere Westen hergestellt. HMWPE wird zur Herstellung chemikalienbeständiger Artikel wie Kraftstoff- und Lagertanks verwendet.
Neben der Dichte, dem Molekulargewicht und der Spannungsbeständigkeit werden andere Eigenschaften des Polyethylens berücksichtigt, um die Funktion und die Anwendung zu bewerten. Dazu gehören Schlag- oder Schlagfestigkeit, Schergeschwindigkeit - Geschwindigkeit der Polymerschmelze und Fließfähigkeit - und Durchbiegungsbeständigkeit, die sich darauf bezieht, wie das Material beim Schmelzen und Umformen standhält. All diese Faktoren beeinflussen die Leistung des Materials während der Verarbeitung. Da ein Großteil des heute in der Kunststoffindustrie verwendeten Rohmaterials aus recycelten Polymerharzen stammen kann, können die Polyethyleneigenschaften auch zwischen verschiedenen Chargen, die als dasselbe Material angeboten werden, stark variieren.