Il Polietilene (PE)

7/23/2019 Il Polietilene (PE)

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Anno accademico 2004-2005

Corso di

Tecnologia dei Polimeri

Prof.ssaSerena Esposito

IL POLIETILENE

Studente : Gianluca Mattaroccia Matricola: 08/02383


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Il Polietilene

Secondo la definizione della ISO ( International Standardization Organization), il

polietilene il polimero dell'etilene. Esso conosciuto con la sigla PE che sta ad

indicare una resina o una materia plastica o un prodotto termoplastico costituito

prevalentemente da etilene polimerizzato. Il polietilene deve esser chiamato

polietilene seguendo la nomenclatura IUPAC, ma ancora in uso anche il nome

polimetilene che pone in risalto il gruppo metilenico, CH2 , quale unit

fondamentale ripetuta in catena.

In commercio sono diffuse le sigle PE-HP (High Pressure) e PE-LP (Low Pressure)

che contraddistinguono due classi diverse di polimeri in base al metodo di

produzione, rispettivamente ad alta e bassa pressione. Vengono utilizzate anche le

sigle PE-LD (Low Density) e PE-HD (High Density), riferite alle differenze nelle

propriet e nelle applicazioni che caratterizzano le due classi di polimeri prodotte

rispettivamente con i due metodi suddetti.

Pi recentemente (1976) stato messo a punto un nuovo processo semplificato di

produzione del polietilene, a bassa pressione, che utilizza pressioni da 0,7 a 2 MPa e

una temperatura di circa 100 C. Il Polietilene cos ottenuto viene indicato come polietilene lineare a bassa densit (LLDPE linear-low-density-polyethylene) ed ha

una struttura a catena lineare con ramificazioni laterali corte ed inclinate.

Il polietilene trova impiego, quotidianamente, nelle applicazioni pi disparate: buste

per la spesa, cartoni per il latte, flaconi ricaricabili per cosmetici e detergenti, tutti

completati da disegni e informazioni utili. Ma non basta: anche i tubi per la

protezione dei cavi, i fogli protettivi contro l'umidit e la luce o le retine per iltrasporto della verdura sono realizzati in PE. Inoltre, per la produzione dei comuni

sacchetti per la spazzatura viene impiegato almeno il 50% di PE riciclato.

Polietilene. Un materiale eco-compatibile?

La sempre maggiore coscienza ambientale diffusa tra l'opinione pubblica non si

arresta, ovviamente, nemmeno davanti alle materie plastiche e quindi al polietilene. proprio per via del loro frequente impiego nel settore dell'imballaggio che le materie


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plastiche sono, spesso a torto, diventate il simbolo della moderna societ degli

sprechi. In questo senso, per, le materie plastiche moderne, in particolare il

polietilene, non devono affatto temere il confronto con altri materiali da imballo. Al

contrario, nella maggior parte dei casi, dal punto di vista ecologico, ne escono perfino

vincenti. Vediamo adesso quali vantaggi comporta lutilizo del polietilene dal punto

di vista applicativo.

Risparmio nel consumo di materie prime

Anche se le materie plastiche acquistano sempre maggiore importanza, la loro

produzione a livello mondiale

responsabile soltanto del 4% del

consumo annuo complessivo di petrolio.

Per la produzione mondiale di PE

occorre meno del 1,5% del consumo

annuo di prodotti minerali. Inoltre, nella

lavorazione del PE e di altre materie

plastiche, il petrolio si trasforma in

materiale resistente e pi volte

riciclabile, a differenza di quanto

avviene per il suo impiego a livello di

riscaldamento e combustibile, dove si

esaurisce completamente in un'unica combustione senza possibilit di riciclo.

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Risparmio nella produzione

Anche in termini di effettiva

produzione e trasformazione, il

polietilene e altre materie plastiche

godono, dal punto di vistaambientale, di una posizione di


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favore rispetto ad altri materiali. Per effetto della bassa temperatura di lavorazione,

che si aggira sui 200-250 C, essi necessitano, rispetto ad altri materiali come ad

esempio il vetro (temperatura di lavorazione da 500 a 600 C) o l'acciaio (da 800 a

1000 C), di un quantitativo di gran lunga inferiore di combustibile.

Risparmio nel trasporto

Il polietilene e le altre materie plastiche contribuiscono in maniera ottimale a

soddisfare la crescente esigenza di materiali da imballo sempre pi leggeri.

Una bottiglia da un litro in PE pesa, ad esempio, soltanto 50 grammi, mentre la stessa

bottiglia da un litro, realizzata in

vetro, porta l'ago della bilancia sui

600 grammi. Con il PE il rapporto

tra il peso dell'imballo e quello del

contenuto di 1/20 mentre nel caso

del vetro non raggiunge nemmeno

1/2.

L'impiego di materie plastiche

consente quindi non solo di ridurre il peso

proprio del prodotto ma anche di diminuire

sensibilmente il numero di viaggi che gli

autocarri devono effettuare per la

distribuzione dei prodotti stessi.

Risparmio in fase di smaltimento

Sebbene le materie plastiche vengano spesso

considerate un prodotto tipico della nostra

societ dei consumi, va notato che oggi, in

Italia, i rifiuti in plastica rappresentano

soltanto il 14% circa di tutti i rifiuti


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domestici, mentre gli altri due materiali prevalentemente utilizzati per l'imballo, vale

a dire carta e vetro, rappresentano rispettivamente il 21% e il 3% del totale dei rifiuti.

Anche a livello di riciclaggio (Recycling) l'industria oggi costantemente alla ricerca

di nuove soluzioni per reinserire le materie plastiche nel ciclo di produzione

energetica e contribuire alla tutela ambientale.

Nel settore del PE sono essenzialmente due le modalit di riciclaggio adottate:

1. Riciclaggio materiale che prevede la raccolta del PE usato e la sua successivatrasformazione in nuovo granulato per la realizzazione di nuovi prodotti in PE.

2. Riciclaggio termico che si basa sull'utilizzo dell'energia contenuta nellaplastica di rifiuto.

Al termine del ciclo di un prodotto, l'energia del petrolio contenuta nel polietileneviene sfruttata nei forni per cemento o negli inceneritori di rifiuti al posto di materie

prime preziose come il carbone, il gas o il petrolio.

Anche in questa forma di combustione non vengono liberati gas o vapori tossici.

Per poter sfruttare l'enorme potere calorifico del PE sono oggi disponibili due

soluzioni tanto semplici quanto ragionevoli: per la produzione del cemento, dove

occorrono ingenti quantitativi di petrolio per l'azionamento dei forni; con unatonnellata di PE possibile ottenere lo stesso risultato come con una tonnellata di

petrolio. Allo stesso modo, possibile sfruttare l'elevato valore energetico dei

prodotti in PE anche negli inceneritori di rifiuti. Da qui scaturisce un duplice

vantaggio: in primo luogo, il PE usato viene eliminato in maniera ecocompatibile e,

contemporaneamente, si riduce sensibilmente il fabbisogno di petrolio, importante

materia prima. La tonnellata di petrolio, inizialmente impiegata per la realizzazionedei prodotti in PE, viene quasi sfruttata una seconda volta per la produzione di

cemento o per la generazione di teleriscaldamento.

Storia del Polietilene

Preparato per la prima volta nel 1898 da Van Pechmann per decomposizione del

diazometano, negli anni '30 cominci ad esser prodotto su larga scala, con il processodi polimerizzazione ad alta pressione, grazie agli studi di Gibson e Fawcett.


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Fu prodotto su vasta scala durante la seconda guerra mondiale per attrezzature

belliche. Nel 1953-54 vennero poi scoperti i tre sistemi catalitici per ottenere il

polietilene lineare ad alta densit: Ziegler, Phillips, Amoco. Negli anni '60 furono

messi a punto vari metodi per produrre diversi copolimeri.

Caratteristiche strutturali, propriet fisiche, chimiche e meccaniche

1. Caratteristiche strutturali. La molecola ideale di polietilene, priva cio diogni disturbo dovuto a terminali di catena, ramificazioni ecc., costituita da

una sequenza di gruppi metilenici con distanze tra gli atomi di carbonio di 1,53

ed angoli di 112. Essa pu presentare due diverse conformazioni isomere:

la trans, planare, in cui gli atomi di carbonio sono disposti a zig-zag (perch

langolo del legame covalente tra singoli legami carbonio-carbonio di circa

109) e la gauche, non planare, in cui esaminando quattro atomi di carbonio

successivi, il quarto forma un angolo di 120 al di sopra o al di sotto del piano

dei primi tre. Il Polietilene nella configurazione trans pu cristallizzare nel

sistema rombico con densit di 1,014 g cm3 a 25 C. I cristalli formano

aggregati sferici detti sferuliti. Il polimero amorfo ha invece densit di 0,855 g

cm3 ed trasparente; tale caratteristica importante per le applicazioni sotto

forma di film.

La densit correlabile con la percentuale di cristallinit del polimero, infatti,

il PE-HD (densit > 0,94 g cm3) ha molecola prevalentemente lineare e

presenta un elevato grado di cristallinit mentre il PE-LD (densit < 0,925 g

cm3) ha una struttura a catena ramificata che abbassa il suo grado di

cristallinit. Sulla densit influiscono anche i trattamenti termici subiti. Altre

propriet fisiche sono legate alla cristallinit: la durezza direttamente

proporzionale alla cristallinit, mentre la permeabilit lo inversamente.

I materiali termoplastici sono costituiti da catene di lunghezza molto differente,

ciascuna delle quali ha il proprio peso molecolare e grado di polimerizzazione.Quindi quando ci si riferisce alla massa molecolare di un materiale


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termoplastico si pu parlare di peso molecolare medio. Questi materiali

risultano liquidi oleosi per pesi molecolari compresi tra 103-104, poi solidi della

consistenza di cere morbide, quindi di cere fragili e, infine, solidi termoplastici

per p.m. superiore a 104. La cristallizzabilit bassa per p.m. molto bassi (a causa

dei disturbi indotti dai terminali di catena), raggiunge i massimi valori per p.m. 104-

105per scendere di nuovo con l'ulteriore crescita del p. m. (a causa dell'aggrovigliarsi

di catene molto lunghe). Il p.m. influisce anche sul coefficiente d'attrito che, a sua

volta, inversamente proporzionale alla resistenza all'abrasione. La distribuzione dei

p.m., a parit di p.m. medio, influisce invece su varie propriet meccaniche, quali la

resilienza, la resistenza allo scorrimento ecc.;

Il Polietilene uno dei polimeri idrocarburici pi impermeabili al vapore acqueo ed anche idrorepellente per la sua elevata tensione superficiale.

Propriet Polietilene a bassadensit

Polietilene ad altadensit

Densit (g/cm3) 0.92 - 0.93 0.95 0.96

Resistenza a trazione (MPa) 6 17 20 37

Allungamento (%) 550 600 20 120

Cristallinit (%) 65 95

Principali caratteristiche del polietilene a bassa e alta densit

2. Propriet fisiche e chimiche. Il Polietilene lineare ha una temperatura ditransizione vetrosa di -125 C (materiale gommoso e flessibile a temperaturaambiente), valore tra i pi bassi dei polimeri idrocarburici, e una temperatura di

fusione di 138 C. I polimeri ramificati (PE-LD) presentano, invece, transizione meno

brusca e temperatura di fusione pi bassa.Il Polietilene puro, sia di tipo HD che LD,

ha elevata costante dielettrica (2,28 per PE LD, 2,38 per PE HD) ed , perci, isolante.

Le propriet elettriche dipendono dalla composizione e sono, quindi, influenzate

dalla presenza di additivi, impurezze ecc.


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Il Polietilene ha resistenza chimica molto alta, non viene attaccato da alcoli n da

acidi non ossidanti, inoltre termicamente stabile: resiste a pirolisi

(decomposizione molecolare per effetto del calore) fino a temperature di 300-350

C. Non , per, resistente all'ossidazione, sia dovuta all'esposizione all'aria

soprattutto in presenza di radiazioni ionizzanti, sia dovuta al contatto con composti

ossidanti. Degradazioni ossidative si verificano anche a temperatura ambiente in pre-

senza di raggi UV e si manifestano con diminuzione di modulo e di allungamento a

rottura, cambiamento di colore, fragilit. In commercio sono disponibili numerosi

additivi stabilizzanti per aumentare la resistenza termica, all'ossidazione e

all'invecchiamento del polietilene.

Il composto pi efficace nella protezione all'irraggiamento UV il Carbon Black. Ilpolietilene un materiale completamente atossico e quindi adatto al trasporto

di acqua potabile o da potabilizzare. Esso , infatti, conforme alla normativa

igienico sanitaria delMinistero della Sanit (Circolare n 102 del 2/12/1978).

3. Propriet meccaniche.Tra le propriet meccaniche rivestono interesse applicativo ilfenomeno di scorrimento viscoso sotto carico (creep, il che vale a dire che la sua

deformazione sotto carico costante applicato a temperatura costante continua ad

aumentare nel tempo) e i fenomeni di infragilimento. Il Polietilene resiliente e

presenta frattura duttile, ma al di sotto di un p.m. critico (25.000 per PE LD) si ha

frattura fragile favorita da liquidi polari o determinata da fenomeni di ossidazione e di

degradazione. Le principali propriet meccaniche sono:a. Resistenza allAbrasione. Il polietilene ha una resistenza allabrasione

superiore a quella dellacciaio e delcemento; tale caratteristica lo rende

idoneo al trasporto di sostanze solide in acqua (fanghi) e a operazioni di

dragatura di sabbia e di ghiaia. Durante la posa in opera la superficie

esterna del tubo non deve essere, tuttavia, graffiata ed intagliata da

oggetti aguzzi: quindi opportuno maneggiare con cura le condotte per


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evitare di generare sulla superficie intagli di profondit elevata che

ridurrebbero le caratteristiche meccaniche della tubazione.

b.Elevata Flessibilit. Lelevata flessibilit del polietilene e la sua capacitdi riprendere la forma originaria, in seguito a deformazione, lo rendono

idoneo ad assorbire vibrazioni, urti e sollecitazioni dovute al movimento

del suolo e quindi adatto ad essere installato in aree instabili.

Tecniche di Polimerizzazione del Polietilene

Polimerizzazione radicalica.

La reazione di polimerizzazione a catena di monomeri come letilene in polimeri lineari

come il polietilene, possono essere suddivise nei seguenti stadi:

1. Iniziazione2. Propagazione3. Terminazione

Iniziazione

Per la polimerizzazione a catena delletilene possono essere utilizzati uno o pi tipi di

catalizzatori. Noi prenderemo in considerazione solo luso di perossidi organici che

agiscono formando dei radicali liberi. Un radicale libero un frammento di molecola con

un elettrone spaiato che pu legarsi covalentemente con un elettrone spaiato di unaltra

molecola. Vediamo come una molecola di perossido di idrogeno, H2O2, pu decomporsi

in due radicali liberi:

Elettrone Spaiato

H O O H 2H Ocalore

Perossido di Idrogeno Radicali liberi

Nella polimerizzazione a catena delletilene per mezzo di radicali liberi, un perossido

organico pu decomporsi allo stesso modo del perossido di idrogeno. Se R-O-O-R

rappresenta un perossido organico dove R un gruppo chimico, dopo il riscaldamento


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questo perossido pu decomporsi in due radicali liberi in modo del tutto simile al

perossido di idrogeno.

RO O R 2ROcalore

Radicali liberiPerossido di Idrogeno

Elettrone Spaiato

Supponiamo di utilizzare ilperossido di benzoile. Questo un perossido organico che si

usa per iniziare alcune polimerizzazioni a catena e si decompone in radicali liberi come

mostra la figura seguente:

O O O

COOC 2 CO

Elettrone Spaiato

Uno dei radicali liberi che si originano dalla decomposizione del perossido organico, pu

reagire con una molecola di etilene per formare un nuovo radicale libero a catena pi

lunga, come possiamo notare nella reazione seguente:

H H H H

RO + C = C ROCC

H H H H

calore

Radicali liberiPerossido di benzoile

Il radicale organico libero agisce quindi da catalizzatore di iniziazione della

polimerizzazione delletilene.

Propagazione

Il processo per il quale la catena polimerica viene estesa dalla successiva addizione di

unit monomeriche si chiamapropagazione. Il doppio legame che si trova allestremit di

un monomero etilene pu essere aperto dal radicale libero a lunga catena e legato

covalentemente ad esso. In tal modo la catena polimerica viene ulteriormente allungata

secondo la reazione:


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RCH2CH2 + CH2 = CH2RCH2CH2CH2CH2

Le catene polimeriche nella polimerizzazione a catena si accrescono spontaneamente

perch lenergia del sistema chimico viene abbassata dal processo di polimerizzazione a

catena. Cio la somma delle energie dei polimeri prodotti minore della somma delle

energie dei monomeri che hanno portato alla formazione di polimeri. Il grado di

polimerizzazione (DP) dei polimeri che si ottengono dalla polimerizzazione a catena

varia allinterno del materiale polimerico. Inoltre il grado di polimerizzazione varia fra i

materiali polimerici.

Terminazione

La terminazione pu avvenire mediante laddizione di un radicale libero o con la

combinazione di due catene. Unaltra eventualit che tracce di impurit possano

terminare la catena polimerica. La terminazione per addizione dovuta allunione di due

catene pu essere rappresentata con la reazione:

R(CH2CH2)m + R'(CH2CH2)n R(CH2CH2)m + (CH2CH2)n R'

Nel processo industriale di polimerizzazione radicalica ad alta pressione, letilene puro

( > 99 % , la purezza fondamentale per landamento del processo e le propriet del

polimero) viene compresso in due stadi: nel primo fino a 100-150 atm e nel secondo fino a

1000-3000 atm. Si aggiunge liniziatore (perossido o azocomposto) e si polimerizza in

autoclave a 150 - 300 C o in reattore tubolare a 250 - 300 C, con tempi di permanenza da20 s a 2 min; la conversione del 6 - 25 % . La miscela etilene/PE viene espansa in

due stadi per separare il gas che viene riciclato dal polimero fuso che va alla granulazione.

Occorre un adeguato controllo della temperatura per evitare la decomposizione delletilene,

essendo la reazione fortemente esotermica.


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Polimerizzazione cationica

In questo tipo di polimerizzazione vengono utilizzati gli acidi di Lewis (es. BF3 , AlCl3)

cio sostanze elettrofile. Lacido viene fatto reagire con lacqua ( intesa come reagente e

non come solvente ) per formare la specie cationica che successivamente attaccher il

monomero:

BF3 + H2O BF3OH+ [H +]

Fase di Iniziazione

[H +] + H2C CH2 H CH2C(+)

H

H

BF3OH

Fase di Propagazione

CH3C(+) + H2C CH2

CH3C + CH2C(+)

H

H

H

H

H

H

BF3OH

BF3OH

Fase di Terminazione


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CH C(+) BF3 OH

CH = CH2 + BF3 + H2O

H H

H

Polimerizzazione ionica

Nella polimerizzazione ionica si ipotizza che la reazione di inizio avvenga mediante

adsorbimento dell'oleina sul catalizzatore e successiva formazione di un legame di

coordinazione tra il menomer e il centro attivo elettrofilo.

Per la reazione di propagazione si ipotizza, nel caso del processo Ziegler, un meccanismo

di polimerizzazione anionico-coordinato, consistente nell'iterativo inserimento di molecole

di monomero tra centro attivo ed alchile. Per i processi Amoco e Phillips, oltre a tale

meccanismo, viene anche accettato un modello di propagazione ione-radicale legato:

un meccanismo radicalico, in cui, per, il radicale chimicamente legato alla superficie del

catalizzatore solido e pu propagarsi solo reagendo con molecole di monomero gi

adsorbite sulla superficie del catalizzatore stesso.

I meccanismi di terminazione sono: la dissociazione del centro attivo dalla macromolecola in

accrescimento; il trasferimento di catena col monomero (particolarmente importante nel

campo di temperature pi alte), il trasferimento di catena con l'idrogeno o con altri regolatori

di p.m. e infine, nel caso della polimerizzazione Ziegler, il trasferimento di catena con

l'alluminioalchile.

II sistema catalitico Ziegler costituito dalla combinazione di un composto elettrofilo di un

metallo di transizione e di un composto alluminioalchilico. Il pi tipico catalizzatore Ziegler

dato dalla combinazione di TiCL4 e Al(C2H5)3. Essendo molto attivo, viene usato inquantit minime.


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Il catalizzatore Phillips costituito da ossido di cromo o di nichel, supportati su silice-

allumina ad elevata area superficiale. E usato in misura dello 0,5% sul solvente.

Il catalizzatore Amoco consiste in ossido di molibdeno supportato su allumina mediante

coprecipitazione od impregnazione ed essiccamento.

Le condizioni di polimerizzazione pi usuali per i tre processi a bassa pressione sono le

seguenti:

Tipo di processo Temperatura [C] Pressione [C] Tipo di Processo

Ziegler 50 - 80 5 - 10 sospensione

Phillips 100 - 150 25 - 35 soluzione

Amoco 230 - 270 40 - 60 soluzione

I processi di polimerizzazione ionica consentono di preparare copolimeri con altre

-olefine. Particolarmente flessibili si sono dimostrati i sistemi catalitici tipo Ziegler-Natta,

coi quali si sono potuti ottenere copolimeri con svariati comonomeri, tra cui anche olefine

che non danno omopolimeri.

I processi per PE-HD si possono anche classificare in base

alle fasi presenti nel reattore in processi, in:

a. Sospensioneb. Soluzionec. Fase gassosa

Nei processi in soluzione, l'etilene e il comonomero sono disciolti in cicloesano o altro

solvente del polietilene. La reazione avviene sopra i 140-150 C, cio sopra il punto di

fusione del polietilene, a pressioni moderate. Il polimero tenuto in soluzione arriva al

massimo al 10-15% e i tempi di reazione sono brevi. Nei processi in sospensione (slurry), il


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polimero si separa dal diluente come particelle fini. I tempi di reazione sono piuttosto

lunghi (2-4 h). Nei processi in fase vapore, il polimero si forma sulle particelle di

catalizzatore in un letto fluido.

Il processo Ziegler comporta i seguenti stadi: polimerizzazione, allontanamento dei residui

catalitici dal polimero, separazione polimero-solvente, purificazione e riciclo del diluente,

essiccamento, granulazione del polimero in polvere. Il processo Phillips tradizionale opera

in soluzione in cicloesano con concentrazioni di etilene del 5-10%. La soluzione di PE dal

reattore viene espansa per allontanare l'etilene, centrifugata sotto pressione e filtrata per

togliere il catalizzatore; il solvente viene rimosso per stripping con vapore. Dopo

l'essiccamento, il PE viene additivato ed estruso. Nel processo Amoco, solvente,

catalizzatore, etilene ed eventuali comonomeri sono alimentati in continuo al reattore. Lasoluzione scaricata viene liberata mediante abbassamento di pressione dall'etilene non

reagito e centrifugata per separare i residui catalitici. Il polimero viene poi precipitato per

abbassamento di temperatura, liberato dal solvente per centrifugazione ed essiccato.

A partire dalla fine degli anni 60 sono stati realizzati a livello industriale processi che

impiegano catalizzatori di tipo Ziegler o Phillips, ma presentano rese in polimero rispetto

al catalizzatore talmente elevate da non richiedere l'allontanamento dei residui catalitici dalpolimero. Per questa via stato possibile ottenere dei sensibili risparmi tanto nei costi di

investimento quanto in quelli di esercizio.

I Copolimeri delletilene

Il processo ad alta pressione si presta alla produzione di copolimeri dell'etilene con monomeri

contenenti gruppi polari, come l'acetato di vinile, l'acrilato di etile o di butile e l'anidridemaleica. I copolimeri con acetato di vinile commercialmente disponibili sono i copolimeri

EVA. Sono in commercio anche i copolimeri con esteri acrilici, come etilene-acrilato di

etile (EEA). Altri copolimeri commerciali sono i cosiddetti ionomeri, in cui l'etilene

copolimerizzato con sali inorganici dell'acido metracrilico.

Caratteristiche commerciali


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Il Polietilene disponibile commercialmente sotto forma di granuli incolori, translucidi,

inodori, oppure di polveri bianche, inodori,-insapori, o di semilavorati (film, fibre,,lastre,

tubi) e di vari altri manufatti. Dal 1965 il Polietilene ha superato il polivinilcloruro e la sua

produzione in continuo sviluppo.

Sicurezza e tossicit

Lamanipolazione, il trasporto e l'uso del Polietilene, non presentano normalmente rischi o

pericoli. La facile combustibilit pu essere .un inconveniente in molte applicazioni, in

particolare nei, settori dell'edilizia, dell'arredamento (mobili), e dei trasporti.. Sono state

messe a punto dai produttori formulazioni autoestinguenti che impiegano come additivi

composti alogenati, sesquiossido di antimonio e altri composti ignifughi. Vi sono norme che

consentono di misurare il grado di combustibilit di semilavorati e di manufatti di po-

lietilene.

Un altro aspetto che coinvolge un certo grado di pericolosit l'elettrostaticit del

polimero: in talune lavorazioni (come l'estrusione di film piani, la lavorazione in

calandra, ecc.) possono verificarsi accumuli localizzati di cariche elettriche. In particolari

circostanze l'improvvisa scarica dell'elettricit statica pu provocare incendi o altridanni. Speciali additivi possono conferire antistaticit al polimero.

Anche la manipolazione delle polveri pu presentare dei pericoli, in quanto esse formano

miscele esplosive con l'aria, in particolare se la granulometria del polimero molto fine.

Sotto il profilo della tossicit, il polietilene di per s biologicamente inerte. Gli additivi,

normalmente sempre presenti nei prodotti industriali, cosi come i residui catalitici ed altre

impurezze occasionali o legate al processo di produzione, possono non essere del tuttoinnocui ai fini tossicologici. Precise norme di legge stabiliscono quali sono gli additivi

tollerati per i polimeri da usarsi per contenitori di prodotti alimentari e stabiliscono pure

altri criteri di ammissibilit a tale impiego, come il livello massimo di sostanze estraibili

con solventi diversi.

Impieghi e tecnologie di trasformazione


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Il PE-LD viene trasformato quasi esclusivamente con tecnologie di estrusione e, in

particolare per la produzione di film e fogli, che rappresentano oltre la met dei consumi

totali, mentre il PE-HD viene trasformato in oggetti finiti sostanzialmente secondo due

tecnologie: lestrusione-soffiaggio, con la quale si producono corpi cavi (in particolare

bottiglie), e lo stampaggio ad iniezione (per cestelli per il trasporto di bottiglie). Le

tecnologie di (limatura per soffiaggio e di estrusione-soffiaggio sono di fatto quasi esclusive

del PE.

La trasformazione in film del PE avviene quasi esclusivamente per mezzo della tecnologia

del film tubolare soffiato. Trattamenti superficiali di film, con una fiamma o con scariche

elettriche, lo rendono ricettivo a speciali inchiostri, e si hanno cos film stampabili. Dal film

tubolare si producono sacchetti e confezioni di diverso genere, tra cui quantitativamenteimportanti quelli per il contenimento di prodotti alimentari. Il film PE a. d., per la maggiore

rigidit, viene prodotto in spessori anche molto sottili (di alcuni micrometri) e viene adope-

rato in sostituzione della carta oleata, per il confezionamento di fiori, ecc.

La trasformazione in corpi cavi (particolarmente bottiglie) viene effettuata con la

tecnologia dell'estrusione-soffiaggio, che ricorda da vicino quella impiegata da secoli per la

produzione di bottiglie di vetro. Dal PE-HD si ottengono bottiglie rigide anche conspessori molto modesti, il cui impiego preminente per contenere detergenti. Dal PE-LD

si ottengono bottiglie meno rigide, pi elastiche, facilmente strizzabili a mano per farne

fuoriuscire il contenuto (squeeze bottles). La tecnologia si presta bene per preparare corpi

cavi di dimensioni anche rilevanti: si producono fusti, cisterne, serbatoi, di capacit fino a

200 litri.

Il Polietilene (PE)

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