Polyethylenharz ist eine Art Thermoplast, das häufig bei der Herstellung von Dingen wie Plastiktüten, Verpackungen, bestimmten Schläuchen und Maschinenteilen und sogar einer Reihe von Spielzeugen verwendet wird. Es ist ein flexibler chemischer Verbundstoff, der relativ kostengünstig herzustellen und weithin zugänglich ist. Der „Harz“-Teil des Namens bezieht sich hauptsächlich auf die Viskosität der Substanz. Es besteht aus komplexen Ketten von Ethylenmonomeren, bei denen es sich um kleine Moleküle handelt, die sich in sich wiederholenden Mustern zu größeren Verbindungen, sogenannten Polymeren, verbinden. Hersteller und Forscher erhitzen die Polymere normalerweise, um sie zu aktivieren und zu manipulieren, obwohl die meisten bei Raumtemperatur fest sind und fast immer ihre Form behalten. Einige kommen natürlich vor, aber die meisten von denen, die in kommerziellen Anwendungen verwendet werden, sind das Ergebnis synthetischer Herstellung. Es gibt viele Variationen, und die meisten von ihnen können recycelt werden. Nicht alle Gemeinden haben jedoch Recyclingprogramme, und an den meisten Orten landen Kunststoffe ohnehin auf Mülldeponien und anderswo in der Umwelt. Kunststoffe der Polyethylen-Familie sind biologisch nicht abbaubar, und eine Reihe von Umweltaktivisten haben Bedenken hinsichtlich der weiteren Herstellung von Produkten geäußert, die diese Materialien verwenden.
Harze im Allgemeinen verstehen
Ein Harz ist, zumindest in der Wissenschaft, normalerweise eine dicke Flüssigkeit aus komplexen Polymeren. Baumsaft ist ein häufiges natürliches Beispiel. Einige Polyethylene kommen in der Natur so vor, typischerweise als Nebenprodukt der Erdölverbrennung oder der Ansammlung und Verdampfung. Häufiger wird es jedoch synthetisch in einem Labor hergestellt. Die Harze können in Formen gegossen oder mit anderen Materialien zur Fixierung ihrer Form kombiniert werden, dann werden sie entweder erhitzt oder abgekühlt, um einen Feststoff zu bilden.
Bei Raumtemperatur sind sie in der Regel sehr stabil und werden aus diesem Grund häufig für Lebensmittel und Getränke verwendet. Die meisten Verbraucher sehen den Kunststoff nie in seiner Harzform. Vielleicht wird es aus diesem Grund in den meisten Fällen einfach als „Polyethylen“ bezeichnet.
Aus chemischer Sicht
Ethylen ist ein Kohlenwasserstoff mit der chemischen Formel C2H4. Polyethylenharz hat die Formel C2nH4n+2, wobei „n“ die Anzahl der Monomere ist, die sich durch den Polymerisationsprozess zu dieser Kette zusammengefügt haben. Der Polymerisationsprozess verwandelt das Ethylen in ein thermoplastisches Harz.
Primäre Typen
Es gibt zwei Arten von Harz, natürliches und synthetisches. Naturharz ist ein Kohlenwasserstoff, der von Pflanzen und anderen natürlichen Erdprozessen abgesondert wird. Wie der Name schon sagt, wird Kunstharz durch einen Prozess namens Veresterung hergestellt. Es ist ein chemischer Prozess, an dem ein Alkohol und eine Säure beteiligt sind, die eine Hydroxylverbindung namens Ester bilden. Sowohl Natur- als auch Kunstharze sind Materialien mit hoher Viskosität, die bei einer bestimmten Temperatur aushärten können.
Variationen
Diese Art von Harz hat eine Reihe von Variationen mit Namen wie Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Polyethylen sehr niedriger Dichte (VLDPE) usw., basierend auf Dichte und Kristallinität. Aufgrund dieser unterschiedlichen Zusammensetzungen findet dieses Harz zahlreiche Verwendungen im Haushalt und in verschiedenen Industrien. Während des Herstellungsprozesses wird das Harz in Maschinen mit spezifischen Druck- und Temperatureinstellungen eingespritzt. Die Härtungseigenschaft von Harz hilft, das Rohmaterial nach Bedarf abzubinden.
Recycling und Umweltfragen
PE, die Abkürzung für Polyethylen, wird normalerweise gekennzeichnet, um anzuzeigen, dass eine Kunststoffverpackung oder ein Kunststoffprodukt aus einem Harz hergestellt wurde. Es hat auch die drei Pfeilzeichen, die darauf hinweisen, dass es recycelt werden kann. Die meisten der weltweit hergestellten Polyethylenprodukte landen jedoch im Meer oder auf Mülldeponien. Mit mehr als 60 Millionen Tonnen des Materials, die jährlich weltweit produziert werden, ist die Verwendung von Polyethylenharz zu einem ernsthaften Umweltproblem geworden.
In vielen Teilen der Welt werden Studien durchgeführt, um biologisch abbaubares Polyethylenharz herzustellen, um das Umweltproblem zu überwinden. In Bezug auf die Verwendung von Polyethylen hat die jüngste medizinische Forschung die Möglichkeit aufgezeigt, HDPE zur Herstellung von Implantaten für Gesichtsdeformitäten zu verwenden. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Vernetzung von ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMWPE) das Verschleißproblem bei gegenwärtigen Vorrichtungen zum totalen Gelenkersatz verbessert.