Polietilen

Polietilen, çok çeşitli ürünlerde kullanılan bir termoplastiktir. İsmini monomer hâldeki etilenden alır, etilen kullanılarak polietilen üretilir. Plastik endüstrisinde genelde ismi kısaca PE'dir.

PE, öncelikle ambalajlamada (plastik torbalar, plastik filmler, plastik şişeler gibi jeomembranlar) kullanılan bir polimerdir.

2017 itibarıyla, bütün plastik pazarının %34'üne denk gelen yıllık 100 milyon tondan fazla polietilen reçinesi üretilmiştir.^[1][2]

Etilen molekülü C₂H₄, aslında çift bağ ile bağlanmış iki CH₂'den oluşur. (CH₂=CH₂) PE genellikle etilen, çeşitli n değerleri ile benzer polimer karışımıdır. Alçak yoğunluklu veya yüksek yoğunluklu olabilir: düşük yoğunluklu polietilen yüksek basınç (1.000-5.000 atm (100-510 MPa)) ve yüksek sıcaklık (520 K (247 °C; 476,6 °F)) kullanılarak ve yüksek yoğunluklu polietilen düşük basınç (6-7 atm (610-710 kPa)) ve düşük sıcaklık (333-343 K (60-70 °C; 140-158 °F)) kullanılarak ekstrüde edilir. Dünyada en çok üretilen üç sentetik plastik, Polietilen, polipropilen ve Polivinil klorürden biridir.

Polietilenin üretim şekli, etilenin polimerizasyonu ile olur. Polimerizasyon metodu, radikal polimerizasyon, anyonik polimerizasyon, iyon koordinasyon polimerizasyonu ve katyonik polimerizasyon metotları ile olabilir. Bu metotların her biri farklı tipte polietilen üretimi sağlar.

Polietilen parçaları birleştirmek için yaygın olarak kullanılan yöntemler şunları içerir:^[3]

• Kaynak
  • Sıcak gaz kaynağı
  • Kızılötesi kaynak
  • Lazer kaynak
  • Ultrasonik kaynak
  • Isı yalıtımı
  • Isı füzyonu
• Sabitleme
• Yapışkanlar^[3]
  • Basınca duyarlı yapıştırıcı (PSA'lar)
    • Solvent tipi PSA'ların dağılımı
  • Poliüretan kontak yapıştırıcılar
  • İki bileşenli poliüretan
  • Epoksi yapıştırıcı'lar
  • Sıcakta eriyen yapıştırıcı'lar

Polietilenin polar olmayan tür olması ve solventlere karşı yüksek dirence sahip olması nedeniyle yapıştırıcı'lar ve solvent'lerde nadiren kullanılır. Yüzey kimyası veya yükü plazma aktivasyonu, alev işlemi veya korona işlemi ile değiştirilirse basınca duyarlı yapıştırıcı'lara (İngilizce: Pressure-sensitive adhesive, kısaca PSA) uygulanabilir.

Polietilen yoğunluk ve kimyasal özellikleri baz alınarak çeşitli kategorilerde sınıflanır. Mekanik özellikleri, moleküler ağırlığı, kristal yapısı ve dallanma tipine bağlıdır.

• UHMWPE (ultra yüksek moleküler ağırlıklı PE)
• HDPE (yüksek yoğunluklu PE)
• HDXLPE (yüksek yoğunluklu çapraz bağlı PE)
• PEX (çapraz bağlı PE)
• MDPE (orta yoğunluklu PE)
• LDPE (düşük yoğunluklu PE)
• LLDPE (lineer bağlı düşük yoğunluklu PE)
• VLDPE (çok düşük yoğunluklu PE)

Özellikleri tiplere göre değişiklik gösterse de; dış ortam koşulları ve neme karşı iyi direnç, esneklik, zayıf mekaniksel kuvvet ve üstün kimyasal direnç genel özellikleri olarak sayılabilir. Kaplar, plastik kutular, mutfak eşyaları, kaplamalar, boru ve tüp, oyuncak, kablolarda yalıtkan tabakalar, paketleme ve ambalaj filmi gibi çok yaygın bir kullanım alanı olup. Düşük maliyetlidir.