Поліетиле́н (-СН2–СН2-)n —полімераліфатичного органічного вуглеводня олефінового рядуетилену. Термопластичний насичений полімернийвуглеводень; твердий, безбарвний, жирний на дотик матеріал. Легший за воду, горить повільно синюватим полум'ям без кіптяви. Є одним із найпоширенішихпластиків у світі, загальне річне виробництво станом на 2008 рік становило близько 80 мільйонів тон[1].
Використовується для виробництва матеріалів і виробів дляпакування —плівки іпластикових пакетів з неї, ємностей (пляшок,каністр тощо). Також використовується для виробництватруб, як ізолюючий матеріал велектротехнічній тарадіоелектронній промисловості, при виробництвікабелів, матеріалів длягідроізоляції (геомембран[en]).
Стійкий до дії води, не реагує злугами будь-якої концентрації, з розчинами нейтральних, кислих і основних солей, органічними і неорганічнимикислотами, навіть концентрованоюсірчаною кислотою, але розкладається при дії 50%-воїазотної кислоти при кімнатній температурі і під впливом рідкого чи газоподібногохлору іфтору. При температурі вище 70 °C він набухає та розчиняється у хлорованих і ароматичних вуглеводнях.
При кімнатній температурі не розчиняється і не набухає в жодному з відомих розчинників. При підвищеній температурі (80° C) розчинний вциклогексані ічотирихлористому вуглеці. Під високим тиском може бути розчинений в перегрітій до 180° Cводі.
З часом розкладається з утворенням поперечних міжланцюгових зв'язків, що призводить до підвищення крихкості на тлі невеликого збільшення міцності. Нестабілізований поліетилен на повітрі піддається термоокислювальнійдеструкції (термостарінню). Термостаріння поліетилену проходить за радикальним механізмом, супроводжується виділенням альдегідів, кетонів, перекису водню та ін.
Поліетилен є найдешевшим матеріалом із групиполіолефінів. Його обсяг у загальному виробництві поліолефінів становить 75—78 %.
Поліетилен біологічно нешкідливий, тому він широко застосовується у медицині, у житловому будівництві. Завдяки високій хімічній стійкості поліетилен широко застосовується в хімічній промисловості для виробництвапластикових труб, частин різних апаратів, внутрішньої футеровки місткостей для зберігання кислот тощо. Поліетилен застосовується також в електротехнічній, електрокабельній і радіотехнічній промисловості як високоякісний і високочастотнийдіелектрик. Значна частина поліетилену йде на виготовлення водопровідних труб, а також різних побутових предметів — поліетиленових плівок, бутелів, пробок тощо.
ПЕНТ має кращі фізико-механічні показники, ніж ПЕВТ. Більша частина ПЕВТ використовується для виготовлення плівки та листів, а також основної частини пакувальних матеріалів, ПЕНТ — ізоляції проводів і виготовлення виробів шляхомлиття пластмас під тиском. Він експлуатується при температурах від –80 до +60 °C (ПЕВТ) і до 100 °C (ПЕНТ).
Об'ємна модель молекули етилену
Структурна модель етилену
Елементарна ланка поліетилену
Якщоетилен нагріти до 150—200 °С і піддати високомутиску, йогомолекули (в присутностіініціатора[Архівовано 25 січня 2021 уWayback Machine.]) почнуть сполучатися одна з одною у великі молекули. Сполучення молекул відбувається за рахунок розриву в кожній з них подвійних зв'язків з утворенням одинарних й вивільненням двох одиниць валентності. Молекули поліетилену мають лінійну структуру. На кінцях полімерних молекул (валентності не залишаються вільними, як це показано на схемі) розташовані так званікінцеві групи (частини молекул ініціатора).
Будову молекул полімеру зображають звичайно скорочено — структурою однієї елементарної ланки. Скорочена структурна формула поліетилену:
- [ —CH2—CH2— ]n
Число n показує, скільки молекулмономеру сполучається в молекулу полімеру. Це число називають коефіцієнтом полімеризації.
Різні молекули даного полімеру складаються з різного числа молекул мономеру, томумолекулярні маси різних молекул даного полімеру різні. В галузі полімерних сполук молекулярна маса показує середню величину, а не масу кожної окремої молекули, яка може значно відрізнятися від середньої молекулярної маси.
Середня молекулярна маса полімеру може істотно змінюватися залежно від умов його одержання, а разом із тим змінюються і властивості полімеру.
Поліетилен низької щільності (PE-LD) абополіетилен високого тиску (ПЕВТ) отримуютьрадикальною полімеризацією етилену при високому тиску (150—300МПа) при температурі 200—260 °C. При цьому утворюється твердий поліетилен з довжиною ланцюжків макромолекул до 5000—6000 елементарних ланок і з середньою молекулярною масою понад150 000а.о.м.Густина (щільність) матеріалу складає 0,91—0,93 г/см3.
Поліетилен високої щільності (PE-HD, абоHDPE) абополіетилен низького тиску (ПЕНТ) отримують у гетерогенному середовищі полімеризацією етилену при температурі 70-80 °C і тиску 245 МПа. Молекули полімеру містять 1500—2000 елементарних ланок, середня молекулярна маса досягає56 000 а. о. м. У промисловості поліетилен низького тиску отримують за напівбезперервною та безперервною схемами у присутності AL2(C2H5)6/TiCl4. Густина такого поліетилену — близько 0,95 г/см3.
- Деркач Ф. А. Хімія.- Л.: 1968.
