پلی اتیلن از نفت حاصل می شود و پلیمری از خانواده پلاستیک ها با قابلیت ذوب شدن و قالب گیری است. این پلیمر از پلیمریزاسیون اتیلن که گازی بی رنگ و تشکیل از دو اتم کربن و چهار اتم هیدروژن می باشد، به دست می آید. مهم ترین مشخصه‌های پلی اتیلن که در تولید محصولات پلیمری تاثیر گذار است، جرم مولکولی و دانسیته می باشد.
این ماده بارسیدن به نقطه ذوب خود به حالت مایع و با رسیدن به نقطه انجماد به حالت جامد تبدیل می شود. تقریبا هر 1.75 كیلوگرم نفت خام یك كیلوگرم پلی اتیلن تولید می شود که قابلیت بازیافت را دارد. پلاستیک اکثرا در جهت ساخت ترکیبات پلاستیکی استفاده می شود تا به صورت خالص مورد استفاده قرار گیرد. این ماده با این که در طیف وسیعی از مصارف گوناگون استفاده شود می تواند برای انسان و محیط زیست نیز آسیب رسان باشد.
پلی اتیلن سنگین (HDPE)
این نوع از پلی اتیلن دارای زنجیر پلیمری بدون شاخه است. پلی اتیلن سنگین جامدی سفید رنگ و مات است و فیلم‌های ترد تشکیل می دهد. در صنعت، این پلیمرها به وسیله کاتالیزورهای بر پایه ترکیبات تیتانیم (زیگلر- ناتا)، کاتالیزورهای بر پایه کروم (فیلیپس) و همچنین متالوسن تهیه می‌شوند. این پلیمرها بسیاری بلوری هستند (70-80%) و دمای ذوب آنها حدود 130 درجه سانتی‌گراد است.
معمولا از چگالی به عنوان معیاری از درصد بلور از آلکیل‌هایی مانند آلفا الفین‌ها (olefins-α) شامل بوتن، هگزن و اکتن به عنوان کومونومر حین پلیمر شدن استفاده میشود. در این حالت، شاخه‌های کوتاه در طول زنجیر اصلی پلیمر ایجاد می شود. این شاخه‌های کوچک سبب کاهش بلورینگی و سفتی پلیمر می‌شوند.
میتوان گفت که عمومی ترین و پرمصرف ترین و شاید اولین نوعی از پلاستیک ها که به وجود می آید پلی اتیلن سنگین (HDPE) است. زنجیره مولكولی در این نوع پلیمر، فشرده است كه همین عامل باعث افزایش دانسیته آن میشود. لذا انعطاف پذیری به شدت كاهش میابد.
این نوع پلیمر گر چه مقاومت ضربه ای كمتری نسبت به پلی اتیلن سبک را دارد اما مقاومت آن در برابر مواد شیمیایی همانند مقاومت آن در برابر تنشهای شكننده محیطی خوب است. پلی اتیلن سنگین به صورت اولیه یکدست است، خالص و غیرشفاف است، رنگی نبوده و در صورت لزوم به آنها رنگدانه اضافه می شود.
این مواد در رنگ های سفید، قرمز، آبی، زرد، سبز، مشکی و حتی گاهی به رنگ مواد خام خود استفاده می شوند. عایق الکتریسیته بوده و در برابر حرارت مستقیم از بین خواهند رفت. از انواع مواد تولیدی پلی اتیلن سنگین می توان به لوله پلی اتیلن، فاضلابی و صنعتی، ساخت اسباب بازی، لوازم ورزشی، فیلم پلی اتیلن سنگین، ظروف آب معدنی و نوشابه خانواده و… اشاره نمود.
پلی‌اتیلن سنگین به دلیل بلورینگی زیاد، بیشترین مقدار سفتی و کم‌ترین مقدار نفوذ پذیری را در میان دیگر از انواع پلی‌اتیلن ها را داراست. به دلیل این دو ویژگی، از این ماده در ساخت انواع ظروف نگه‌داری مواد غذایی و شیمیایی استفاده می شود.
نفودپذیری کم، سفتی زیاد و مقاومت خوب در برابر خورگی باعث شده است تا از این ماده در ساخت انواع لوله‌های انتقال آب، فاضلاب و گاز طبیعی استفاده شود. استحکام کششی خوب پلی‌اتیلن سنگین، آن را برای تهیه فیلم‌هایی که برای کوتاه مدت زیر بار قرار می‌گیرند، مناسب ساخته است.
پلی اتیلن سبک (LDPE)
این پلی اتیلن دارای زنجیره شاخه دار می باشد. بنابراین زنجیره‌های (LDPE) نمی‌توانند بخوبی با یكدیگر پیوند برقرار كنند و دارای نیروی بین مولكولی ضعیف و استحكام كششی كمتری است. این مدل معمولاً با روش پلیمریزاسیون رادیكالی تولید میشود. از خصوصیات پلی اتیلن سبک می توان به انعطاف‌پذیری و امکان تجزیه بوسیله میکرو ارگانیسم ها است.
پلی اتیلن به لحاظ فشردگی کم و پایین مولکولی از دانسیته پایین برخوردار است که همین امر، باعث افزایش انعطاف پذیری آن میشود که این خاصیت باعث شده بیش از پنجاه درصد از تولید این محصول در ساخت فیلم و ورق جهت مصرف در روکش های طلقی شفاف، آسترهای بسته بندی، کاورها و چمدانها مصرف گردد. همچنین جهت ساخت ظروفی مانند بطریهای تحت فشار از این نوع پلیمر استفاده می شود.
کاربرد پلی اتیلن سری پایپ گرید
پلی اتیلن كاربرد فراوانی در تولید انواع لوازم پلاستیك مورد استفاده در آشپزخانه و صنایع غذایی دارد. از LDPE در تولید ظروف پلاستیكی سبك و همچنین كیسه‌های پلاستیك استفاده میشود. LDPE در تولید ظروف شیر و مایعات و انواع وسایل پلاستیكی آشپزخانه كاربرد دارد. در تولید لوله‌های پلاستیكی و اتصالات لوله‌كشی معمولاً از MDPE استفاده می‌كنند. LLDPE بدلیل بالا بودن میزان انعطاف پذیری در تهیه انواع وسایل پلاستیكی انعطاف پذیر مانند لوله‌هایی با قابلیت خم شدن كاربرد دارد.
اخیرا پژوهش‌های فراوانی در تولید پلی اتیلن‌هایی با زنجیره بلند و دارای شاخه‌های كوتاه انجام شده است. این پلاستیکها در اصل HDPE با تعدادی شاخه‌های جانبی هستند. این پلی اتیلن‌ها تركیبی از استحكام HDPE و انعطاف پذیری LDPE را دارد.
از پلی اتیلن پایپ گرید برای تولید لوله‌های فاضلابی تحت عنوان لوله کاروگیت نیز استفاده می شود. لوله‌هایی که بدلیل ظاهر ساختمند خود توانایی تحمل فشار خاک زیادی دارند لیکن می توانند آب را بصورت ثقلی منتقل نمایند.
