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Polyethylen

Generelle Eigenschaften des Polyethylen:

niedrige Dichte (0,915–0,965 g/cm³)
hohe Zähigkeit und Reißdehnung
gutes Gleitverhalten, geringer Verschleiß (v.a. PE-UHMW)
Temperaturbeständigkeit von -85°C bis +90°C
optisch, milchig weiß
sehr gutes elektrisches und dielektrisches Verhalten (spezifischer Durchgangswiderstand ca. 1018 Ohm/cm)
sehr geringe Wasseraufnahme
sehr gut spanabhebend und spanlos zu Verarbeiten
Brennt gut; rückstandsfrei: CO2 + H2O als Verbrennungsprodukte
PE ist beständig gegen fast alle polaren Lösungsmittel (T<60°c)

Herstellung

Polyethylen wird durch Polymerisation von Ethylengas hergestellt. Im Hochdruckverfahren entsteht Weich-Polyethylen (PE-LD), im Niederdruckverfahren entsteht das Hart-Polyethylen (PE-HD). Bei beiden Herstellungsverfahren fällt es zunächst als zähe Flüssigkeit an.

PE-LD wird bei Drücken von 1000 bis 3000 bar und Temperaturen von 100°C bis 300°C unter Einsatz von Initiatoren (Radikalstarter) (Sauerstoff oder Peroxide) aus dem Monomer Ethen hergestellt.

PE-HD wird industriell nach dem Ziegler-Natta-Verfahren produziert. Kennzeichnend sind bei diesem Verfahren der geringe Druck (1 bis 50 bar) und die niedrige Temperatur (20°C bis 150°C). Als Katalysatoren werden Titanester, Titanhalogenide oder Aluminiumalkyle verwendet. Alternativ erhält man PE-HD auch mit dem Phillips-Verfahren bei Temperaturen von 85 bis 180°C und Drücken von 30 bis 40 bar.

PE-UHMW ist mit modifizierten Ziegler-Katalysatoren herstellbar.

Polyethylen ist mit einem Anteil von ca. 29 Prozent der weltweit am meisten produzierte Kunststoff. Im Jahr 2001 wurden 52 Millionen Tonnen hergestellt.

Anwendungsgebiete

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

PE-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)verarbeitet, zudem werden Folien und Rohre aus Polyethylen im Extrusionsverfahren hergestellt.

PE-UHMW: wird beispielsweise für Pumpenteile, Zahnräder, Gleitbuchsen, Implantate und Prothesen verwendet. Fasern aus PE-UHMW gehören, auf ihr Gewicht bezogen, zu den stärksten bekannten künstlichen Fasern (Dyneema©, DSM). Sie werden als chirurgisches Nahtmaterial verwendent. Sie sind wohl die einzigen bisher bekannten Fasern welche als Material für einen Weltraumlift im Gespräch sind.

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

HDPE: ist eines der Materialien, aus denen Mörser hergstellt werden, aus denen bei professionellen Großfeuerwerken Feuerwerkskörper verschossen werden.

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Polyethylen aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.