پلی اتیلن از انواع پلیمرهای گرمانرم می‌باشد بدین معنا که این ماده با رسیدن به نقطه ذوب خود به حالت مایع و با رسیدن به نقطه انجماد به حالت جامد تبدیل می‌شود. پلی اتیلن سنتز شیمیایی اتیلن است که معمولا از ترکیب نفت خام و گازهای طبیعی به وجود می‌آید. برخی از نام های غیر رسمی آن polythene یا polyethylyne می‌باشد، علاوه بر این به اختصار PE نیز نامیده می‌شود. پلی اتیلن اکثرا در جهت ساخت ترکیبات پلاستیکی استفاده می‌شود تا به صورت خالص مورد استفاده قرار گیرد. این ماده با این که در طیف وسیعی از مصارف گوناگون استفاده شود .
پلی‌اتیلن‌ها خانواده‌ای از گرمانرم‌ها می‌باشند که از طریق پلیمریزاسیون گاز اتیلن ( C2H4 ) بدست می‌آیند. از طریق کاتالیست و روش پلیمریزاسیون این ماده می‌توان خواص مختلفی همچون چگالی، شاخص جریان مذاب (MFI)، بلورینگی، درجه شاخه‌ای و شبکه‌ای شدن، وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی را در آنها کنترل کرد. پلیمرهای با وزن مولکولی پائین را به عنوان روان کننده(Lubricant) به کار می‌برند. پلیمرهای با وزن مولکولی متوسط واکس‌هایی امتزاج پذیر (مخلوط پذیر) با پارافین می‌باشند و نهایتا پلیمرهایی با وزن مولکولی بالاتر از ۶۰۰۰ در صنعت پلاستیک بیشترین حجم مصرف را به خود اختصاص می‌دهند. پلی اتیلن شامل ساختار بسیار ساده‌ای است، به طوری که ساده تر از تمام پلیمرهای تجاری می‌باشد . یک مولکول پلی اتیلن زنجیر بلندی از اتم‌های کربن است که به هر اتم کربن دو اتم هیدروژن چسبیده‌است.
انواع پلی اتیلن چیست ؟
طبقه‌بندی اتيلن‌ها بر اساس دانسيته آنها صورت می‌گيرد. كه در مقدار دانسيته اندازه زنجير پليمر و نوع و تعداد شاخه‌های موجود در زنجير دخالت دارد.
HDPE یا پلی اتيلن سنگين چیست ؟
اين پلي اتيلن داراي زنجير پليمری بدون شاخه است. بنابراين نيروي بين مولكولي در زنجيره بالا و استحكام كششي آن بيشتر از بقيه پلي اتيلن‌ها است. شرايط واكنش و نوع كاتاليزور مورد استفاده در توليد پلي اتيلن سنگین HDPE موثر است. براي توليد پلي اتيلن بدون شاخه معمولاً از روش پليمريزاسيون با كاتاليزور زيگلر ـ ناتا استفاده مي‌شود.
LDPE یا پلی اتيلن سبك چیست ؟
اين پلي‌اتيلن داراي زنجيري شاخه دار است. بنابراين زنجيرهاي LDPE نمي‌توانند بخوبي با يكديگر پيوند برقرار كنند و داراي نيروي بين مولكولي ضعيف و استحكام كششي كمتري است اين نوع پلي اتيلن معمولاً با روش پليمريزاسيون راديكالي توليد مي‌شود از خصوصيات اين پليمر انعطاف پذيري و امكان تجزيه بوسيله ميكرو ارگاني‌ها است.
LLDPE یا پلی اتيلن خطي با دانسيته پايين چیست ؟
اين پلي اتيلن يك پليمر خطي با تعدادي شاخه‌هاي كوتاه است و معمولاً از كوپليمريزاسيون اتيلن با آلكن‌ها بلند زنجير ايجاد مي‌شود.
MDPE یا پلي اتيلن با دانستيه متوسط است و در توليد لوله‌هاي پلاستيكي و اتصالات لوله‌كشي معمولاً از MDPE استفاده مي‌شود.
كاربرد پلی اتیلن چیست ؟
پلی اتيلن كاربرد فراوانی در توليد انواع لوازم پلاستيك مورد استفاده در آشپزخانه و صنايع غذايي دارد. از LDPE در توليد ظروف پلاستيكي سبك و همچنين كيسه‌هاي پلاستيك استفاده مي‌شود. LDPE در توليد ظروف شير و مايعات و انواع وسايل پلاستيكي آشپزخانه كاربرد دارد. در توليد لوله‌هاي پلاستيكي و اتصالات لوله‌كشي معمولاً از MDPE استفاده مي‌كنند.
LLDPE بدليل بالا بودن ميزان انعطاف پذيري در تهيه انواع وسايل پلاستيكي انعطاف پذير مانند لوله‌هايي با قابليت خم شدن كاربرد دارد. اخيرا پژوهش‌هاي فراواني در توليد پلي اتيلن هايي با زنجير بلند و داراي شاخه‌هاي كوتاه انجام شده است. اين پلي اتيلن‌ها در اصل HDPE با تعدادي شاخه‌هاي جانبي هستند اين پلي اتيلن‌ها تركيبي استحكام HDPE و انعطاف پذيري LDPE را دارد.
گاهی اوقات به جای اتم‌های هیدروژن در مولکول (پلی اتیلن)، یک زنجیر بلند از اتیلن به اتم‌های کربن متصل می‌شود که به آنها پلی اتیلن شاخه‌ای یا پلی اتیلن سبک (LDPE) می‌گویند؛ چون چگالی آن به علت اشغال حجم بیشتر، کاهش یافته است. در این نوع پلی اتیلن مولکولهای اتیلن به شکل تصادفی به یکدیگر متصل می‌شوند و ریخت و شکل بسیار نامنظمی را ایجاد می‌کنند. چگالی آن بین ۹۱۰/۰ تا ۹۲۵/. است و تحت فشار و دمای بالا و اغلب با استفاده از پلیمریزاسیون رادیکال‌های آزاد وینیلی (Free radical polymerization) تولید می‌شود. البته برای تهیه آن می‌توان از پلیمریزاسیون زیگلر ناتا (Ziegler-Natta polymerization)نیز استفاده کرد.
وقتی هیچ شاخه‌ای در مولکول وجود نداشته باشد آن را پلی اتیلن خطی (HDPE) می‌نامند. پلی‌اتیلن خطی سخت‌تر از پلی‌اتیلن شاخه‌ای است اما پلی اتیلن شاخه‌ای آسانتر و ارزانتر ساخته می‌شود. ریخت و شکل این پلیمر بسیار کریستالی شکل است. پلی اتیلن خطی محصول نرمالی با وزن مولکولی ۲۰۰۰۰۰-۵۰۰۰۰۰ است که آن را تحت فشار و دماهای نسبتاً پائین پلیمریزه می‌کنند. پلی اتیلنی نیز وجود دارد که چگالی آن مابین چگالی این دو پلیمر است یعنی در محدوده ۹۲۶/۰ تا ۹۴۰/۰؛ و آن را پلی اتیلن نیمه سنگین یا متوسط می‌نامند.
پلی اتیلن با وزن مولکولی بین ۳ تا ۶ میلیون را پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا یا UHMWPE می‌نامند و با پلیمریزاسیون کاتالیست متالوسن تولید می‌کنند. ماده مذبور فرآیند پذیری دشوارتری برخوردار بوده ولی خواص آن عالی است. هنگامی که از طریق تشعشع یا استفاده از مواد افزودنی شیمیایی، این پلیمر تماما شبکه‌ای شود، پلی اتیلن یاد شده دیگر گرما نرم نخواهد بود. این ماده با پخت حین قالب گیری یا بعد از آن یک گرما سخت واقعی با استحکام کششی، خواص الکتریکی و استحکام ضربه خوب در دامنه وسیعی از دماها خواهد بود. از آن برای ساخت فیبرهای بسیار قوی استفاده می‌کنند تا جایگزین کولار (نوعی پلی آمید) در جلیقه‌های ضد گلوله کنند؛ و همچنین صفحات بزرگ آن را می‌توان به جای زمین‌های اسکیت یخی استفاده کرد. به وسیله کوپلیمریزاسیون مونومر اتیلن با یک مونومر آلکیل شاخه‌دار، کوپلیمری با شاخه‌های هیدروکربن کوتاه بدست می‌آید که آن را پلی اتیلن خطی با چگالی کم یا LLDPE می‌نامند و از آن اغلب برای ساخت اشیاءای شبیه فیلم‌های پلاستیکی ( کسیه فریزر ) استفاده می‌کنند.
تاریخچه پلی اتیلن چست ؟
كلمه پليمر از كلمه يونانى ( پلى ) به معناى چند و ( مر ) به معناى واحد و يا قسمت بوجود آمده است . پليمرها را اشتباها رزين ، آلاستومر و پلاستيك نيز مى‌نامند.
در حالى كه پلاستيك تنها يك صفت است كه براى مواردى به كار مى‌رود كه قابليت تغيير شكل بر اثر فشار را دارا هستند و اغلب اشتباها به عنوان يك كلمه اصلى براى صنايع پلاستيك و توليدات آن به كار مى‌رود.
اولين بار كلمه پليمر توسط شيمى دانى به نام رنالت در سال 1835، به كار رفت و اولين كاربرد تجارى مواد پليمرى در سال 1834 با كشف كائوچو آغاز شد.از این رو اولين پلاستيك مصنوعى با نام نيترات سلولز در سال 1862 كشف و در سال 1868 وارد بازار شد.
نايلون در سال 1938، پلى اتيلن در سال 1942، پلى پروپيلن در سال 1957،پلى بوتيلن درسال 1974و پليمرهاى كريستال مايع براى ساخت اجزاى الكترونيكى در سال 1985رايج گرديدند.
پليمرها به سه نوع پليمرهاى طبيعى ، طبيعى اصلاح شده و مصنوعى تقسيم مى‌شوند.
اولين پلاستيك‌هاى صنعتى مدرن حدود 100سال پيش رواج يافتند ولى در دهه‌هاى اخير رشد فزاينده و گوناگونى در صنايع به وقوع پيوست .
حدود 60 پليمر بسيار مهم تاكنون به بازار عرضه شده كه مشتقات آنها به بيش از 2000مورد مى‌رسد و كماكان در حال افزايش است. پلی‌اولفين‌ها پليمرهاى گرما نرم با خواص تقريبا مشابه و فرمولاسيون نزديك به هم هستند كه انواع معروف آنها پلى اتيلن ها، پلي پروپيلن ها و پلى بوتيلن ها مى‌باشند كه در صنايع لوله پلی اتیلن ،كاربرد فراوانترى دارند.