polietilene

polietilene

Sostanza termoplastica ottenuta per polimerizzazione dell’etilene. A seconda del grado di polimerizzazione si hanno prodotti che si presentano sotto forma di liquidi più o meno viscosi o di masse cerose più o meno dure; queste ultime sono le più importanti dal punto di vista delle applicazioni. Variando le condizioni della polimerizzazione (pressione, temperatura, catalizzatore), si ottengono prodotti di peso molecolare, di struttura e di proprietà chimico-fisiche differenti. Il premio Nobel della chimica (1963) G. Natta diede un contributo fondamentale alla polimerizzazione tramite catalizzazione.

Polietilene a bassa densità

Si ottiene con un processo ad alta pressione, polimerizzando l’etilene (di purezza minima del 99,8%) a 1000-3000 bar e ad alte temperature (fino a 350 °C) in un reattore continuo, utilizzando l’ossigeno come catalizzatore. Il p. liquido in uscita viene separato dal monomero che, nuovamente compresso, è rinviato in testa al reattore. Il prodotto così ottenuto è bianco, untuoso, traslucido, trasparente, nel caso di film sottili, con peso molecolare compreso tra 5000 e 40.000, densità 0,92, punto di rammollimento 105-115 °C, carico di rottura sino a 150 kg/cm². È altamente flessibile e tenace, poco solubile nei vari solventi, impermeabile all’acqua e poco permeabile ai gas e ai vapori. È caratterizzato, inoltre, da eccellenti proprietà elettriche (bassa permettività, basso fattore di potenza, elevata resistenza dielettrica eccetera).

Polietilene ad alta densità

Si ottiene con un processo a bassa pressione, polimerizzando l’etilene (si può utilizzare etilene meno puro che nel processo descritto in precedenza) a 20 bar circa e a temperature di poco superiori ai 100 °C. in presenza di catalizzatori stereospecifici (trietile di alluminio e tetracloruro di titanio) in sospensione in un olio alifatico. Il p. ad alta densità ha un punto di rammollimento più alto di 15 °C, pesi molecolari sino a 2 milioni, densità di 0,93-0,96, carico di rottura sino a 400 kg/cm² e presenta, rispetto al p. a bassa densità, maggiore rigidità, maggiore brillantezza superficiale e minore trasparenza.

Applicazioni

Il p. a bassa densità è utilizzato per preparare film (per avvolgere prodotti alimentari o altro) o imballaggi, per la fabbricazione di lastre, per rivestimenti di conduttori. Il p. ad alta densità è impiegato ove si richiedano condizioni d’uso più onerose, e in particolare per la fabbricazione di pezzi stampati per casalinghi, per manufatti resistenti agli acidi, per parti di impianti chimici. Per usi particolari si preparano p. con peso molecolare molto elevato (dell’ordine di 4-5·10⁶), alto punto di fusione ed elevate proprietà meccaniche. Il p. è la materia plastica più comune al mondo, e se ne producono circa 80 milioni di t. metriche all’anno. Si può ottenere da materie riciclate, ma più comunemente viene prodotta dal petrolio o dal gas. In Brasile si mira ad ottenere polietilene, sia ad alta che a bassa densità, con un processo di fabbricazione che usa il bioetanolo ottenuto dalla canna da zucchero. Il p. è di difficile degrado ambientale: la biodegradabilità avviene solo dopo particolari trattamenti e costituisce quindi un problema per l’inquinamento, specie per i mari, dove danneggia, attraverso ingestione, molte specie ittiche.