Spieghiamo cos'è il polietilene, le sue principali proprietà e i diversi usi di questo famoso polimero.
Cos'è il polietilene?
È noto come polietilene (PE) o polietilene per il più semplice dei polimeri da un punto di vista chimico, composto da un'unità lineare e ripetitiva di atomi carbonio e idrogeno. È uno dei materiali plastici più economici e semplici da produrre, motivo per cui vengono prodotte circa 80 milioni di tonnellate all'anno in tutto il mondo.
La fabbricazione del polietilene avviene attraverso diversi processi di polimerizzazione, sia attraverso radicali liberi, attraverso processi anionici o cationici o mediante coordinazione a partire dal ioni. A seconda del tipo di reazione scelta, se ne otterrà una forma diversa plastica.
Questo materiale fu ottenuto per la prima volta dal chimico tedesco Hans von Peachmann nel 1898, a causa di un incidente durante la cottura del diazometano. Fu solo nel 1933 che fu sintetizzato intenzionalmente, e i chimici Reginald Gibson ed Eric Fawcett lo fecero in Inghilterra, applicando una pressione di 1400 bar e un temperatura 170 ºC in autoclave (contenitore metallico che consente di lavorare ad alte pressioni). Il materiale che hanno ottenuto è noto oggi come polietilene di bassa qualità. densità.
Negli anni successivi, Karl Ziegler e Giulio Natta realizzarono una polimerizzazione a pressioni più piccolo (e quindi più economico) utilizzando catalizzatori durante la reazione e ottenendo un polietilene a densità più elevata. Tale scoperta ha portato allo sviluppo dei catalizzatori Ziegler-Natta, che li ha resi vincitori del Premio Nobel per la Chimica nel 1963.
Proprietà del polietilene
Il polietilene è chimicamente inerte, cioè quasi non reattivo, e ha un aspetto biancastro e traslucido. Tenace e flessibile a temperatura ambiente, ha una superficie morbida e graffiabile.
Il suo punto di fusione È di 110 ºC e se viene ridotto al di sotto della temperatura ambiente, acquista durezza e fragilità. In stato liquido il polietilene si comporta come un fluido non newtoniano, cioè la sua viscosità non è costante ma dipende dalla temperatura e dal fatto che su di esso sia applicato uno sforzo di taglio. Il suo viscosità diminuisce a temperature più elevate ed ha una densità di 0,80 g/cm3 a circa 120 ºC.
Il polietilene non è un buon conduttore di calore né di elettricità e la sua densità (allo stato solido) varia con la temperatura. In generale, le proprietà meccaniche del materiale dipenderanno dalla storia termica della sua fabbricazione, cioè dal modo specifico in cui si è raffreddato e solidificato.
Usi del polietilene
Il polietilene è una plastica estremamente versatile con la quale si possono realizzare moltissimi articoli, come:
- Sacchetti di plastica di ogni tipo.
- Fogli per imballaggio di tutti i tipi cibo, farmaci e prodotti agroindustriali.
- Contenitori ermetici per uso domestico.
- Tubi per irrigazione.
- Manopole, tubi, rivestimenti.
- Pellicola da cucina (involucro di plastica).
- Contenitori per detersivi, shampoo, candeggina, ecc.
- Parti meccaniche, guide catena.
- Biberon, giocattoli, base per pannolini usa e getta.
- Secchi d'acqua e fusti.
- Copertura di lagune, canali, serbatoi d'acqua, ecc.
- Produzione di composti di farina di legno.
- Materia prima per stampaggio rotazionale.
- Cavi, fili, tubi.