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Poly|äthylen,

 

Poly|ethylen, Abkürzung PE, durch Polymerisation von Äthylen hergestellter, teilkristalliner, thermoplastischer Kunststoff. Polyäthylen niedriger Dichte (LDPE, PE-LD, Abkürzung für low density polyethylene) wird durch Polymerisation bei hohem Druck (meist 2 000-2 500 bar) und Temperaturen bis 200 ºC in Gegenwart von Sauerstoff oder Peroxiden als Radikalbildnern in Rührautoklaven oder Rohrreaktoren hergestellt. Polyäthylen fällt dabei als geschmolzene Masse an, die in Extrudern zu Granulat verarbeitet wird. Die geringe Dichte (0,92-0,94 g/cm³) ist auf verzweigte und damit sperrige Molekülketten zurückzuführen. Polyäthylen hoher Dichte (HDPE, PE-HD, Abkürzung für high density polyethylene) wird in Westeuropa v. a. in Gegenwart von Ziegler-Natta-Katalysatoren bei niedrigem Druck und Temperaturen unter 100 ºC hergestellt. Das gebildete Polyäthylen ist im Reaktionsmedium (Benzin, Hexan) unlöslich und fällt als Brei aus. Das gereinigte und getrocknete Produkt ist pulverförmig. PE-HD besteht überwiegend aus unverzweigten Molekülketten. Dadurch kommt es zu einem Zustand höherer Ordnung (bis 70 % kristallin) und einer größeren Dichte (0,94-0,96 g/cm³). Wird die Polymerisation an Ziegler-Natta-Katalysatoren in Gegenwart von 1-Alkenen (z. B. 1-Buten, 1-Octen) durchgeführt, entstehen Molekülketten mit definierten kurzen Verzweigungen. Das Produkt wird als lineares Polyäthylen niedriger Dichte (Abkürzung PE-LLD) bezeichnet.

 

Polyäthylen besitzt im Vergleich zu anderen Kunststoffen niedrige Festigkeit und Härte, aber hohe Zähigkeit. Die maximalen Einsatztemperaturen liegen für PE-LD bei etwa 80 ºC, für PE-HD bei etwa 100 ºC. Polyäthylen ist ein Massenkunststoff mit breitem Anwendungsspektrum. Aus PE-LD und PE-LLD werden überwiegend Folien (Tragetaschen, Säcke), aber auch Rohre und Kabelisolierungen (durch Vernetzung mit Peroxiden oder Silanen lässt sich die Schmelztemperatur erhöhen) hergestellt. Folien aus PE-LLD haben größere Dehnbarkeit und Reißfestigkeit. - PE-HD wird v. a. durch Blasformen (zu Flaschen für Reinigungsmittel, Benzinkanister u. a.) und Spritzgießen (zu Mülltonnen, Flaschenkästen u. a.), aber auch zu Folien (z. B. für Deponieabdichtungen) verarbeitet. Ultrahochmolekulares Polyäthylen (Abkürzung PE-UHMW) wird z. B. für Gelenkprothesen verwendet oder zu Fasern mit extrem hoher Festigkeit (z. B. für Taue, Segel) versponnen.