Polyetheen

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Het polymeer polyetheen is een veel gebruikt materiaal. Het is de meest gebruikte kunststof (plastic). Ook de oudere naam polyethyleen wordt gebruikt, en is in feite nog de meest courante benaming bij de producenten en verbruikers van deze kunststof. Vroeger werd het ook wel als polymethyleen aangeduid omdat het ook gezien kan worden als een keten van aaneengeschakelde methyl-groepen. Omdat het tegenwoordig gemaakt wordt door etheen te koppelen in ketens, is de naam nu polyetheen.

Productieproces[bewerken]

Polyetheen wordt gemaakt door polymerisatie van etheen. Etheen wordt verkregen door het afbreken (kraken) van onder andere nafta, een licht derivaat van aardolie. Geschat wordt dat 1,2% van de ontgonnen aardolie gebruikt wordt om polyetheen te produceren.

Polyetheen wordt gesynthetiseerd door een radicalaire polymerisatie van etheen:

Polymerisatie van etheen

Giftigheid en milieubelasting[bewerken]

Zoals in bovenstaande molecuulformule van polyetheen te zien is, bevat het alleen koolstof- (C van het Latijnse woord carbonium) en waterstof- (H van hydrogenium) atomen. Bij volledige verbranding in een afvalverbrandingsinstallatie ontstaan daaruit alleen de niet-giftige stoffen koolstofdioxide en water. Het verbranden van polyetheen levert dan ook geen direct gevaar op voor mens en milieu.

Echter, vooral bij brand in huis, bestaat het risico dat het polyetheen onvolledig verbrandt, waarbij naast koolstofdioxide het voor mens en dier giftige koolmonoxide ontstaat. Hiervan is bij de meeste organische materialen (stoffen die het element koolstof bevatten) sprake.

Net als andere kunststoffen wordt polyetheen niet snel door bacteriën afgebroken, waardoor het lang in het milieu kan rondzwerven. Als het in het oppervlaktewater komt wordt het afgevoerd naar de zee en komt het na jaren in de oceanen terecht bij de zogeheten plasticsoep. Door de zeestroming wordt het afval daar naartoe gebracht en hoopt het zich op.

Daar staat tegenover dat het goed te recycleren is: het kan worden omgesmolten, want het is een thermoplast. Dat is echter in 2008 alleen voor het hogedichtheidstype (PE-HD 02) economisch haalbaar, niet voor het lagedichtheidstype (PE-LD 04). Omdat voor recyclage materialen naar soort gescheiden moeten worden en de soort niet altijd te zien is, wordt op polyetheenproducten één van de volgende twee materiaalcodes afgedrukt:

Plastic-recyc-02.svg Plastic-recyc-04.svg

Classificatie van polyetheen[bewerken]

Polyetheen kan in twee verschillende processen worden gemaakt:

  • hogedichtheidpolyetheen (HDPE of PE-HD) wordt gemaakt bij lage druk, met behulp van een katalysator.
  • lagedichtheidpolyetheen (LDPE of PE-LD) wordt bij hoge druk gemaakt, zo'n 200 MPa (= 2000 bar).

Deze namen leiden frequent tot verwarring (merk op dat HDPE niet bij hoge druk wordt geproduceerd en LDPE wel).

  • Bij lage druk ontstaan lineaire ketens waardoor de stof kristallijn is opgebouwd.
  • Bij hoge druk ontstaat een polymeer met een hoge vertakkingsgraad waardoor de stof weinig kristallijn wordt. Een uitzondering is lineair lagedichtheidpolyetheen (LLDPE) dat wél hoofdzakelijk lineaire ketens bevat.

De dichtheid van deze polymeren is ongeveer

  • voor HDPE ca. 0,95 tot 0,97 g/cm3
  • voor LDPE ca. 0,91 tot 0,94 g/cm3
  • voor LLDPE ca. 0,93 g/cm3

UHPE of UHMWPE (Ultra High molecular weight PE) is een vierde variant. Dit type polyetheen wordt onder andere gebruikt voor de supersterke vezels zoals Dyneema®.

XLPE (Crosslinked polyethene) ontstaat door polyetheen te vulkaniseren, waardoor het eigenschappen krijgt van een elastomeer. XLPE wordt veel toegepast als isolatiemateriaal in elektriciteitskabels.

Toepassingen[bewerken]

Door het smelten van de korrel kan men deze omzetten in diverse eindtoepassingen zoals plastic flesjes, plastic zakjes, verpakkingsfilm, mantels van elektrische kabels, water- en gasleidingen en technische vezels. Bij toepassing in flexibele waterleidingen met kleine diameter wordt LDPE ook wel aangeduid met 'tyleen'. Leidingen met grote diameter worden doorgaans gemaakt van PE100. Steeds vaker zien we in vloerverwarming/vloerkoelingsinstallaties de variant PERT (Polyetheen Raised Temperature) toegepast.[bron?]

LDPE kan worden belast tot een temperatuur van 80 graden Celsius.

HDPE kan worden belast tot een temperatuur van 120 graden Celsius.

Kortstondig 10 graden meer.

Producenten[bewerken]

De grootste Europese polyetheenproducenten zijn LyondellBasell, INEOS, Borealis, Dow Chemical, SABIC, Versalis en Repsol.