Las Propiedades y los tipos del polietileno

Los polímeros son compuestos formados por la unión de monómeros. De acuerdo a su origen y a otras características, es posible hablar de polímeros sintéticos, polímeros naturales y otros tipos.

Entre los polímeros sintéticos, se encuentra el Polietileno. Químicamente es el polímero más simple. Se representa con su unidad repetitiva (CH₂-CH₂)n. Es uno de los plásticos más comunes debido a lo módico de su precio y a la simplicidad en su fabricación, generando una producción aproximada de 80 millones de toneladas anuales en todo el mundo.​ Es químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización del etileno, del que deriva su nombre.Propiedades del polietileno

Fue obtenido accidentalmente por vez primera por el químico alemán Hans von Peachmann en 1898, durante la cocción de diazometano. En 1933  lo sintetizan intencionalmente, los químicos Reginald Gibson y Eric Fawcett en Inglaterra, aplicando una presión de 1400 bar y una temperatura de 170°C en un autoclave. El material que obtuvieron es conocido hoy como polietileno de baja densidad. Finalmente, en años posteriores, Karl Ziegler y Giulio Natta lograron una polimerización a presiones más reducidas  empleando catalizadores durante la reacción.

La elaboración del polietileno se realiza a razón de diferentes procesos de polimerización, bien sea mediante radicales libres, mediante procesos aniónicos, catiónicos o por coordinación de iones. Obedeciendo al tipo de reacción escogida, se obtendrá una forma distinta del mismo plástico. Se conoce como polietileno renovable o biopolietileno, a aquel que surge a partir de remolacha, trigo o caño de azúcar, entre otras materias naturales.

El polietileno reticulado, por su parte, es un tipo de polietileno cuya composición química incluye una reacción denominada reticulación. Este polietileno suele usarse en la construcción de tuberías o para aislar cables de electricidad.polietileno

Durante el proceso de producción de polietileno, se le pueden agregar diversas sustancias para que el producto final tenga ciertas propiedades. Uno de los cambios básicos consiste en cambiar el color del polietileno que, en su primer estado, es translúcido. Por otra parte, el polietileno puede convertirse en una sustancia antibacterial, antioxidante o ignífuga a partir de diversos aditivos.

El polietileno es probablemente el polímero que más se ve en la vida diaria. Es el plástico más popular del mundo.

Propiedades del polietileno

El polietileno es químicamente inerte, es decir, no es casi reactivo, y tiene un aspecto blanquecino y translúcido. Tenaz y flexible a temperaturas ordinarias, posee una superficie blanda y rayable.

Su punto de fusión son los 110 °C y si se reduce por debajo de su temperatura ambiente, gana en dureza y fragilidad. En estado líquido el polietileno se comporta como un fluido no newtoniano. Su viscosidad disminuye a mayor temperatura, y una densidad de 0.80 a unos 120 °C.

El polietileno no es un buen conductor de calor ni de electricidad, y su densidad varía conforme a la temperatura. En líneas generales, las propiedades mecánicas que presente el material dependerán de la historia térmica de su fabricación, es decir, del modo específico en que se haya enfriado y solidificado.

Tipos de polietileno

De acuerdo a la clase de polimerización que se desarrolle, es posible obtener distintos tipos de polietileno.

Polietileno de Baja Densidad

Llamado polietileno ramificado, debido a que algunas veces los carbonos en lugar de tener hidrógenos unidos tienen largas cadenas de polietileno. Ofrece una buena resistencia a la corrosión y baja permeabilidad, puede ser utilizado en aplicaciones donde la resistencia a la corrosión es importante, pero la rigidez, altas temperaturas y fuerza estructural no.

Se usa para darle forma a un sinfín de objetos, tales como juguetes, botellas, enseres de menaje como cubiertos o vasos, tuberías. Tiene la particularidad de que se puede reciclar.Tipos de polietileno

Polietileno de Alta Densidad

Material termoplástico parcialmente amorfo y parcialmente cristalino. El grado de cristalinidad depende del peso molecular, de la cantidad de monómero presente y del tratamiento térmico aplicado. Básicamente se emplea para llevar a cabo la creación de envases plásticos desechables.

El polietileno de alta densidad  brinda una excelente resistencia al impacto, peso ligero, baja absorción a la humedad y alta fuerza extensible; y lo más importante no es toxico. El proceso de obtención del polietileno de alta densidad se hace mediante la polimerización del etileno a baja presión.

Polietileno de Baja Densidad Lineal

Es un copolímero de etileno/ð−olefina, con una estructura molecular lineal. Considerado como un material termoplástico duro y resistente, que consiste en un soporte lineal con ramificaciones laterales cortas. Las propiedades del polietileno de baja densidad lineal en el estado fundido y en la parte terminada son funciones del peso molecular, la distribución de pesos moleculares, DPM, y de la densidad de la resina.

Las resinas lineales de baja densidad, son el crecimiento más rápido de los polietilenos, debido a su penetración el mercado de las películas ofreciendo un balance de resistencia y rigidez. El polietileno de baja densidad lineal es usado puro o en una mezcla rica con polietileno de alta densidad en equipos de extrusión diseñados para optimizar la salida.

Polietileno de Peso Molecular Ultra-Alto

Este polietileno presenta un peso molecular ultra-alto de tres a seis millones gramos por cada gramo-mol. El polietileno de peso molecular Ultra-Alto puede ser utilizado grandes láminas de este material en lugar de hielo para pistas de patinaje. El polietileno de peso molecular Ultra-Alto ofrece ciertas propiedades sobresalientes que lo califican como plástico de ingeniería.

Su resistencia química es elevada y tiene una gran resistencia al envejecimiento, abrasión, al impacto y a la fatiga. Se conserva rígido aún cuando se someta a un calentamiento continuo, esto es debido a los puntos de entrecruzamiento que posee y que imposibilitan el deslizamiento de las macromoléculas.

Proceso del polietilenoProceso del polietileno

El polietileno se destina para diferentes tipos de productos finales, para cada uno de ellos se emplean  diferentes procesos, entre los más comunes se encuentran las siguientes:

  1. Extrusión: Película, cables, hilos, tuberías.
  2. Co-Extrusión: Películas y láminas multicapa.
  3. Moldeo por inyección: Partes en tercera dimensión con formas complicadas.
  4. Inyección y soplado: Botellas de diferentes tamaños.
  5. Extrusión y soplado: Bolsas o tubos de calibre delgado.
  6. Extrusión y soplado de cuerpos huecos: Botellas de diferentes tamaños.
  7. Rotomoldeo: Depósitos y formas huecas de grandes dimensiones.

Originalmente el Polietileno tiene un color blanquecino translúcido, este color se puede modificar con tres procedimientos comunes:

  • Añadir pigmento polvo al polietileno antes de su procesamiento.
  • Colorear todo el polietileno antes de su procesamiento.
  • Usar un concentrado de color, el cual representa la forma más económica y fácil de colorear un polímero.

Aditivos necesarios para el uso final son importantes, dependiendo de la función final se indican por ejemplo: Antioxidantes, antiflama, antiestáticos, antibacteriales.

Aplicaciones del polietilenoAplicaciones del polietileno

El polietileno es un plástico sumamente versátil. Con él pueden confeccionarse numerosos artículos, tales como:

  • Bolsas de todo tipo.
  • Láminas para envasado de todo tipo de alimentos, fármacos y productos agroindustriales.
  • Contenedores herméticos de uso casero.
  • Películas para agropecuaria.
  • Recubrimiento de acequias.
  • Base para pañales desechables, Biberones para bebé; Juguetes.
  • Contenedores herméticos domésticos.
  • Tuberías para riego.
  • Envases para: detergentes, lejía, aceites automotor, shampoo, lácteos.
  • Cajones para pescados, gaseosas, cervezas.
  • Envases para pintura, helados, aceites.
  • Tuberías para gas, telefonía, agua potable, minería, láminas de drenaje y uso sanitario.
  • Guías de cadena, piezas mecánicas.

También se usa para recubrir lagunas, canales, fosas de neutralización, depósitos de agua, recubrimientos interiores de depósitos, plantas de tratamiento de aguas, lagos artificiales, canalones de lámina.