Werkstoffgruppen / Polyethylen (PE)

Polyethylen (PE)

Polyethylen (Kurzzeichen PE, veraltet Polyäthylen, gelegentlich auch Polyethen ge- nannt) ist ein durch Polymerisation von Ethen [CH2 = CH2] hergestellter, teil- kristalliner, thermoplastischer Kunststoff mit der Formel . Es gehört zur Gruppe der Polyolefine


PE-Typen
Man unterscheidet zwischen:
kreis 202PE-LD (LDPE): stark verzweigte Polymerketten, daher geringe Dichte zwischen    
  0,915 g/cm3 und 0,935 g/cm3, ("LD" steht für "low density").
kreis 202PE-HD (HDPE): schwach verzweigte Polymerketten, daher hohe Dichte zwischen 
  0,94 g/cm3 und 0,97 g/cm3, ("HD" steht für "high density").
kreis 202PE-LLD (LLDPE): lineares Polyethylen niederer Dichte, dessen Polymermolekül 
  nur sehr wenige und kurze Verzweigungen aufweist.
kreis 202PE-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
kreis 202PE-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 Kohlen- stoff, 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 weite- ren 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.

Generelle Eigenschaften des Polyethylen:
kreis 202niedrige Dichte (0.915 - 0.965 gr/cm3)
kreis 202hohe Zähigkeit und Reissdehnung
kreis 202Gutes Gleitverhalten, geringer Verschleiss (v.a. PE UHMW)
kreis 202Temperaturbeständigkeit von -85°C bis +90°C
kreis 202Optisch, milchig weiß
kreis 202sehr gutes elektrisches und dielektrisches Verhalten
kreis 202sehr geringe Wasseraufnahme
kreis 202gute Verarbeitbarkeit
kreis 202Brennt gut ; Rückstandsfrei CO2 + H2O als Spaltprodukte
kreis 202PE ist beständig gegen fast alle polaren Lösungsmitteln (T<60°C), Säuren,
  Laugen, Wasser, Alkohole, Öl, HD-PE auch gegen Benzin.


Anwendungsgebiete
kreis 202PE-LD und PE-LLD: das Material wird vor allem in der Folienproduktion
  eingesetzt. Typische Produkte sind Müllsäcke, Schrumpffolien und Landwirt
  schaftsfolien. In geringem Umfang wird PE-LD und PE-LLD auch zur Herstellung
  von Kabelummantelungen, Rohren und Höhlkörpern verwendet.

kreis 202PE-HD: wichtigstes Anwendungsgebiet sind im Blasformverfahren hergestellte
  Hohlkörper, beispielsweise Flaschen für Reinigungsmittel im Haushalt, aber auch
  großvolumige Behälter mit einem Fassungsvermögen von bis zu 1000 l (so
  genannte IBC). Außerdem wird PE-HD zu Spritzgußteilen (überwiegend
  Verpackungen), Folien und Rohren verarbeitet.

kreis 202PE-UHMW: wird beispielsweise für Pumpenteile, Zahnräder, Gleitbuchsen,
  Implantate und Prothesen verwendet.

kreis 202PE-X: wird unter anderem für Warmwasser-Rohre und als Isolation von Mittel- und
  Hochspannungskabeln eingesetzt.


Handelsnamen
1 Finathene (ARKEMA)
Hypalon (ARMSTRONG DLW DLW)
Lupolen PELD (BASELL) 
1 Borcoat (BOREALIS)
1 MarFlex (CHEVRON PHILLIPS)
Okiten (DIOKI)
Duraflex (DURABIT) 
1 Exceed (EXXON MOBIL)
Lucofin (LUCOBIT)
Microcene MC (MICROPOL) 
Perlanex (NEXT FOLIEN) 
Petrothene (USI USA) 
Wavin Tegra (WAVIN) 
Plastazote (ZOTEFOAMS)

 
Weitere Handelsnamen
Aerowrap; Allegro; Aslan; Borstar; Canalen; Centrolen PE; Dekalen H; Duraflex; Egyptene; Eucalene; Finacene; Flexigrease; Geberit; G-Lex; Hekalen; Hilex; Hoegolen; Igopas; JANOlen; Kabuflex; Kritisol; Ladene; Liten; Lutene; Microlin HL; Multi-Flam; Nipolon Hard; Omniplast; Perlanex; Plastin; PolyCom; Polyflam; Primathon; Protec; Relene; Robadur; Rotoflame; Sholex; Simona; Spherilen; Sumikathene; Tecafine; Tensar; Unival; Vestolen; Vyon
 

Quelle: Wikipedia


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