Polietilen, günümüzde en yaygın kullanılan plastiklerden biridir. Genellikle doğrusal yapıda olan bu sentetik polimerler, çeşitli endüstriyel ve ticari uygulamalarda kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Polietilenin başlıca kullanım alanı ambalaj üretimidir ve dünya çapında yıllık 100 milyon tonun üzerinde üretimi yapılmaktadır.
Kimyasal olarak polietilen, 
formülüyle ifade edilebilen
bir polimerdir. Çoğu polietilen türü termoplastik özellik taşır, yani
ısıtıldığında yeniden şekillendirilebilirler. Öte yandan, bazı modifiye edilmiş
polietilenler ısıyla sertleşen özellik gösterir; örneğin çapraz bağlı polietilen
(PEX) bu tür bir polimerdir.
Polietilenin Hazırlanması
Polietilenin temel bileşeni etilendir (
), oldukça kararlı bir
hidrokarbondur. Üretim sürecinde milyonda 5 parçadan az oksijen, su ve diğer
alkenler bulunur. Polimerizasyon sırasında, nitrojen, metan ve etan gibi bazı
kirleticiler de olabilir.
Polietilen üretimi ekzotermik bir reaksiyondur ve etilenin polimerize olması için uygun katalizörler gerekir. Titanyum klorür, bu amaçla en yaygın kullanılan katalizörlerden biridir.
Fiziksel Özellikleri
Polietilen, diğer plastiklere göre nispeten düşük mekanik mukavemet ve sertlik gösterir. Bununla birlikte, aşağıdaki özellikleri öne çıkar:
- Yüksek süneklik ve darbe dayanımı
- Kalıcı kuvvet uygulandığında güçlü sürünme özellikleri
- Mumsu dokuya sahip olması
- Ticari olarak temin edilen HDPE ve MDPE türlerinin erime noktası 120–180°C aralığında, LDPE türünün ise 105–115°C civarındadır
- Yüksek elektriksel yalıtkanlık özelliği
Kimyasal Özellikleri
Polietilen, yüksek moleküler ağırlıklı, polar olmayan ve doymuş hidrokarbonlardan oluşur. Bu simetrik yapı, polietilenin kısmen kristalli olmasını sağlar ve kristalliği arttıkça yoğunluğu ve kimyasal kararlılığı yükselir.
Polietilen türleri (LDPE, MDPE, HDPE), asitlere, alkalilere, zayıf oksitleyici ve indirgeyici maddelere karşı oldukça dayanıklıdır. Ancak yüksek sıcaklıklarda ksilen veya toluen gibi aromatik çözücülerde çözünebilirler.
Polietilen Türleri
Polietilen, yoğunluk ve dallanma derecesine göre farklı tiplerde sınıflandırılır. Dallanma, mekanik özellikleri doğrudan etkiler. Önemli türler şunlardır:
- Ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen (UHMWPE)
- Ultra düşük moleküler ağırlıklı polietilen (ULMWPE)
- Yüksek yoğunluklu çapraz bağlı polietilen (HDXLPE)
- Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE)
- Yüksek moleküler ağırlıklı polietilen (HMWPE)
- Çapraz bağlı polietilen (XLPE)
- Orta yoğunluklu polietilen (MDPE)
- Düşük yoğunluklu polietilen (LDPE)
- Lineer düşük yoğunluklu polietilen (LLDPE)
- Klorlu polietilen (CPE)
Polietilenin Kullanım Alanları
Polietilenin en yaygın kullanım alanı ambalaj ürünleridir: plastik torbalar, filmler, şişeler ve kaplar bunların başlıcalarıdır. Ayrıca:
- HDPE: Oyuncaklar, çöp konteynerleri, buzluk tepsileri, ev eşyaları, ipler, balık ve tarım ağları, endüstriyel kumaşlar
- LDPE: Çöp torbaları, laminasyon filmleri, esnek gıda ambalajları
- Polietilen ürünler ayrıca süt veya meyve suyu kasaları, tepsiler, sürahiler ve diğer gıda ambalajlarında da kullanılır
Polietilenin çok yönlülüğü, onu günlük ve endüstriyel uygulamalar için ideal kılar.