polyethylen

polyethylen, (af poly- og ethylen), PE, polymer fremstillet ved højtryks- eller lavtrykspolymerisation af ethylen. Polyethylen er et delvis krystallinsk termoplast (dvs. det bliver formbart ved opvarming), der fremstår som et uklart, let, sejt, fleksibelt materiale med en glasovergangstemperatur på −120 °C. Polyethylen har fremragende vand- og fugtbestandighed og god bestandighed over for næsten alle opløsningsmidler og kemikalier. Polyethylen er mængdemæssigt den vigtigste plasttype med en verdensproduktion i 1997 på 40 mio. t.

Afhængigt af tilvirkningsproces og katalysator varierer graden af molekylær orden (krystalliniteten) af polyethylen. De forskellige krystallinitetsgrader afspejler molekylhovedkædernes beskaffenhed og påvirker både polyethylens massefylde og egenskaber. LD-PE, lavdensitetspolyethylen, med en massefylde på 0,91-0,93 g/cm³ og en krystallinitet på 40-50% blev første gang kommercielt fremstillet af ICI i 1939 ved en syrekatalyseret højtryksproces. Polyethylens lange molekyler har en del både kortere og længere forgreninger. En nyere variant, LLD-PE (lineær lavdensitetspolyethylen), har udelukkende korte sidekæder og dermed bedre styrkeegenskaber end LD-PE. HD-PE, højdensitetspolyethylen, med en massefylde på 0,94-0,97 g/cm³ og en krystallinitet på 70-90% fremstilles ved lavt tryk (1 atm) og ved brug af Ziegler-Natta-katalysatorer. Disse katalysatorer, der blev udviklet af G. Natta og K. Ziegler i 1950'erne, indeholder titanhalogenider og alkylaluminiumforbindelser. En anden proces udviklet samtidig af Philips Petroleum i USA anvender chromoxid på silika. HD-PE består næsten udelukkende af lineære molekyler, som kan pakkes tættere sammen end i LD-PE, hvilket giver en stærkere og stivere, men mindre sej polyethylen.

Mere end halvdelen af al LD-PE og LLD-PE anvendes til folier, især til emballage til fødevarer og til affaldsposer og -sække. (L)LD-PE ekstruderes også i stor målestok til belægning af papir, pap og tekstiler, fx til mælkekartoner. Samekstrudering med andre plasttyper kan give meget høje barriereegenskaber. Desuden benyttes LD-PE til fibre (se kemofibre). Rør, slanger og profiler af mange slags fremstilles både af (L)LD-PE og HD-PE; en speciel kvalitet med såkaldt middeldensitet, MD-PE, anvendes til naturgasrør. HD-PE anvendes især til styrkekrævende produkter som lastepaller, kasser, havemøbler og til en række forbrugsprodukter, fx legetøj. Desuden anvendes det til tromler og transporttanke, der fremstilles ved en særlig rotationsstøbning. Da polyethylen også har stor elektrisk modstand, anvendes det som isoleringsmateriale i bl.a. højspændingskabler; i dette tilfælde tværbindes materialet ved tilsætning af peroxider og opnår endnu større modstandsdygtighed over for vand og kemikalier, en proces, der også udnyttes ved fremstilling af tanke til transport af kemikalier.