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Polyethylen (Kurzzeichen PE, veraltet Polyäthylen, gelegentlich auch Polyethen genannt) ist ein durch Polymerisation von Ethen [CH2 = CH2] hergestellter, teilkristalliner, thermoplastischer Kunststoff mit der Formel . Es gehört zur Gruppe der Polyolefine
PE-Typen
Man unterscheidet zwischen:
- PE-LD (LDPE): stark verzweigte Polymerketten, daher geringe Dichte zwischen 0,915 g/cm3 und 0,935 g/cm3, ("LD" steht für "low density").
- PE-HD (HDPE): schwach verzweigte Polymerketten, daher hohe Dichte zwischen 0,94 g/cm3 und 0,97 g/cm3, ("HD" steht für "high density").
- PE-LLD (LLDPE): lineares Polyethylen niederer Dichte, dessen Polymermolekül nur sehr wenige und kurze Verzweigungen aufweist.
- PE-HMW: hochmolekulares Polyethylen. Die Polymerketten sind länger als bei PE-HD, PE-LD oder PE-LLD, die mittlere Molmasse liegt bei 500 bis 1000 kg/mol
- PE-UHMW: ultrahochmolekulares Polyethylen mit einer mittleren Molmasse von bis zu 6000 kg/mol und einer Dichte von bis zu 0,99 g/cm3.
Eigenschaften
Im Gegensatz zu PVC besteht Polyethylen lediglich aus Wasserstoff und Kohlenstoff, es kann also in der Müllverbrennung im Idealfall zu Kohlendioxid und Wasserdampf verbrennen. Es verbrennt mit tropfender, heller Flamme und brennt auch weiter, wenn man die Flamme entfernt. Die Ökobilanz ist gut. Polyethylen besitzt eine hohe Beständigkeit gegen den Angriff von Säuren, Laugen und weiteren Chemikalien. Polyethylen ist teilkristallin, mit steigendem Kristallinitätsgrad steigt die Dichte. Durch höhere Kristallinität erhöhen sich auch die mechanische und chemische Stabilität. Polyethylen nimmt kaum Wasser auf, es schwimmt auf Wasser; Wasseraufnahme weniger als 0,1%, Dichte <1 g/cm³, und quillt in polaren Lösungsmitteln praktisch nicht. Für Wasserdampf ist es undurchlässig; Sauerstoff, Kohlendioxid und Aromastoffe lässt es hingegen gut durch. Seine Eigenschaften lassen sich durch geeignete Copolymerisation gezielt ändern.
Ein Nachteil des Polyethylens ist, dass es bei Temperaturen von über 80 °C nicht einsetzbar ist. Ungefärbtes Polyethylen ist milchig-trüb und matt. Polyethylen fühlt sich wachsartig an, es ist ritzbar.
Aufgrund der unpolaren Oberfläche ist Polyethylen ohne geeignete Vorbehandlung (z. B. Coronaentladung oder Abflammen) nur schlecht zu bedrucken oder zu kleben.
Grundsätzlich steigt die Chemikalienbeständigkeit von PE mit der Dichte. Die Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit ist höher als bei den meisten Kunststoffen. Durch Sonneneinstrahlung kann bei PE eine Versprödung eintreten meist wird Ruß als UV-Stabilisator eingesetzt.
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