Die verzweigte Struktur von LDPE.

Polyethylen niedriger Dichte ( LDPE ) ist eine von mehreren Varianten von Polyethylen (PE). [ 1 ] PE, das dominierende synthetische Polymer, wird in vielen Formen hergestellt, die sich hinsichtlich Molekulargewicht , Verzweigungsgrad und dem Einbau von Comonomeren unterscheiden . Diese Eigenschaften werden häufig anhand der Dichte des Materials erfasst. Alle PE-Formen sind farblose, geruchlose und weitgehend chemisch inerte Feststoffe, die durch Polymerisation von Ethylen , dem Monomer, entstehen. LLDPE ist ein im Wesentlichen lineares Polymer (Polyethylen) mit einer signifikanten Anzahl kurzer Verzweigungen. Im Jahr 2013 erreichte der weltweite LDPE-Markt ein Volumen von rund 33 Milliarden US-Dollar. [ 2 ] Es sind verschiedene LDPE-Typen bekannt, die sich hauptsächlich durch den Grad der Linearität im Vergleich zum Verzweigungsgrad unterscheiden. [ 1 ]

LDPE lässt sich weiter unterteilen in: LDPE und lineares Polyethylen niedriger Dichte (LDPE). Ersteres wird durch radikalische Polymerisation, letzteres durch Koordinationspolymerisation (z. B. Ziegler-Natta-Katalyse ) hergestellt.

Eigenschaften

LDPE ist ein thermoplastischer Kunststoff . Polyethylen (PE) wird häufig nach seiner Dichte klassifiziert. [ 3 ]

Dichte und Struktur von Polyethylen (PE) [ 1 ]
PE-TypDichte (g/ cm³ )Struktur
LDPE0,924stark verzweigt, einige Querverbindungen
LLDPE0,922einige kurze Äste
HDPE0,961keine Verzweigung

LDPE weist im Vergleich zu HDPE einen höheren Verzweigungsgrad (etwa 2 % der Kohlenstoffatome) auf , wodurch die intermolekularen Kräfte ( induzierte Dipol-Dipol-Wechselwirkungen ) schwächer, die Zugfestigkeit geringer und die Elastizität höher ist. Die Seitenverzweigungen führen zu einer weniger dichten Packung und geringeren Kristallinität der Moleküle, was wiederum die Dichte verringert.

Chemische Beständigkeit

Bei Raumtemperatur ist es reaktionsträge, außer gegenüber starken Oxidationsmitteln; einige Lösungsmittel führen zum Quellen. Es ist dauerhaft temperaturbeständig bis 65 °C [ 3 ] und kurzzeitig bis 90 °C. Es ist in transparenten und opaken Varianten erhältlich und zeichnet sich durch hohe Flexibilität und Robustheit aus.

Applications

A GEECO bowl, c.1950, still used in 2014
A piece of packaging foam made from LDPE
A Ziploc bag made from LDPE
Facial wash gel bottle made of LDPE

Polyolefins (LDPE, HDPE, PP) are a major type of thermoplastic.[6] LDPE is widely used for manufacturing various containers, dispensing bottles, wash bottles, tubing, plastic parts for computer components, and various molded laboratory equipment. Its most common use is in plastic bags. Other products made from it include:

History

LDPE was the first grade of polyethylene. It was discovered by worker at Imperial Chemical Industries (ICI) using a high pressure process and free radical polymerization.[9] Major innovations were made in the 1950 by commercial, governmental, and university labs, focusing especially on catalysts, which allowed the production of PE without free radicals. Some of this work led to the Nobel Prize in Chemistry.[1]

Recycling

LDPE has SPIresin ID code 4

Die EPA schätzt, dass in den Vereinigten Staaten 5,7 % des LDPE ( Harzidentifikationscode 4 ) recycelt werden. [ 10 ] Trotz der Kennzeichnung mit dem Recycling-Symbol lässt es sich nicht so häufig recyceln wie Kunststoffe der Typen 1 (Polyethylenterephthalat) oder 2 (Polyethylen hoher Dichte) . [ 11 ] [ 12 ]

Siehe auch

Referenzen

  1. ^ a b c d Jeremic, Dusan (2014). „Polyethylen“. Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie . S.  1–42 . doi : 10.1002/14356007.a21_487.pub3 . ISBN 978-3-527-30673-2Die
  2. ^ "Marktstudie: Polyethylen LDPE (2. Auflage)" . Ceresana.
  3. ^ a b BPF. „Polyethylen (niedrige Dichte) LDPE, LLDPE“ . www.bpf.co.uk. Abgerufen am 14.06.2018 .
  4. Qiu , Xia-Wen; Pei, Jie; Wu, Chen-Chou; Song, Lin; Bao, Lian-Jun; Zeng, Eddy Y. (August 2021). „Bestimmung der Verteilungskoeffizienten von Polyethylen niedriger Dichte in Wasser für neuartige halogenierte Flammschutzmittel mit dem Großvolumenmodell und dem Co-Lösungsmittelmodell“. Chemosphere . 277 130235. Bibcode : 2021Chmsp.27730235Q . doi : 10.1016 /j.chemosphere.2021.130235 . PMID 33794435. S2CID 232764239 .  
  5. ^ „LDPE-Chemikalienverträglichkeitstabelle“ . CP-Laborsicherheit.
  6. ^ a b Achilias, DS; Roupakias, C.; Megalokonomos, P.; Lappas, AA; Antonakou, E.V. (November 2007). „Chemisches Recycling von Kunststoffabfällen aus Polyethylen (LDPE und HDPE) und Polypropylen (PP)“. Journal of Hazardous Materials . 149 (3): 536–542 . Bibcode : 2007JHzM..149..536A . doi : 10.1016/j.jhazmat.2007.06.076 . PMID 17681427 . 
  7. ^ LDPE-Produkte und -Anwendungen . Exxon Mobil Corporation
  8. ^ DOW LDPE 5004I . IDES – The Plastics Web
  9. ^ Dennis Malpass (2010). Einführung in die industrielle Polyethylenverarbeitung: Eigenschaften, Katalysatoren und Prozesse . John Wiley and Sons. S. 1–. ISBN 978-0-470-62598-9Die
  10. ^ „Municipal Solid Waste Generation, Recycling, and Disposal in the United States“ (PDF) . EPA.gov. 15. November 2016. Archiviert vom Original (PDF) am 3. Mai 2012.
  11. ^ Brady, Angela (28. Dezember 2018). „Wie man Plastik der Sorte Nr. 4 recycelt“ . San Francisco Chronicle .
  12. ^ „Was die einzelnen Symbole für Kunststoffrecycling wirklich bedeuten“ . Good Housekeeping . 18. Februar 2022.