پلی اتیلن رزین ترکیبی تطبیق پذیر سبک میباشد که از پلیمریزه شدن اتیلن ساخته میشود. پلی اتیلن عضوی از خانواده ی مهم رزینهای پلی اولفین میباشد. پلی اتیلن پر کاربردترین پلاستیک در دنیا میباشد که کاربردهای متنوعی از بسته بندی مواد غذایی روشن و کیسه های خرید تا بطری های مواد شوینده و مخزن سوخت همه را شامل میشود. این ماده همچنین میتواند تغییر کند و خاصیت قابل ارتجاعی لاستیک را پیدا کند.
ترکیب شیمیایی و ساختار مولکولی
اتیلن (C2H4) یک هیدروکربن گازی است که معمولا از شکافتن اتان تولید میشود. مولکولهای اتیلن از دو واحد متیلن (CH2) تشکیل شده است که با هم متصل میشوند توسط یک پیوند دوگانه مابین اتمهای کربن و ساختاری که با این فرمول نمایش داده میشود CH2=CH2. تحت تاثیر کاتالیزورهای پلیمریزاسیون، پیوند دوگانه میتواند شکسته شود و پیوند تکی اضافی حاصل شده استفاده میشود تا به یک اتم کربن در یک مولکول اتیلن دیگری متصل شود. بنابراین یک مولکول پلیمری حاصل میشود ، اتیلن دارای ساختار شیمیایی زیر میباشد.
.
این ساختار ساده، هزاران بار در یک تک مولکول تکرار میشود و عامل اصلی در ویژگی های پلی اتیلن است. مولکولهای طویل و زنجیره ای مانند که در ان اتم های هیدروژن به ستون فقرات یک کربن متصل میشوند میتوانند در اشکال خطی یا شاخه ای تولید گردند. مدلهای شاخه ای تحت عنوان پلی اتیلن چگالی پایین (LDPE) و یا پلی اتیلن چگالی پایین خطی (LLDPE) شناخته میشوند و مدلهای خطی به عنوان پلی اتیلن چگالی بالا (HDPE) و پلی اتیلن دارای وزن مولکولی خیلی بالا (UHMWPE) شناخته میشوند.
تاریخچه
پلی اتیلن چگالی پایین اولین بار در سال 1933 در انگلستان توسط Imperial Chemical Industries Ltd. (ICI) در حین بررسی اثرات فشارهای بالا بر پلیمریزه شدن پلی اتیلن تولید شد. ICI در سال 1937 حق ثبت اختراع را دریافت کرد و تولید تجاری خود را در سال 1939 اغاز کرد. این ماده اولین بار در جنگ جهانی دوم بعنوان عایق برای کابلهای رادار مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1930 Carl Shipp Marvel ، یک شیمیدان امریکایی یک ماده چگالی بالا را کشف کرد اما این شرکت در شناسایی پتانسیل این محصول شکست خورد و این امر به Karl Ziegler از the Max Planck Institute for Coal Research at Mülheim an der Ruhr, W.Ger. واگذار شد و اعتبار اختراع پلی اتیلن چگالی بالا خطی را بدست اورد که Ziegler با Erhard Holzkamp در سال 1953 این فرایند را بسط داد و واکنش در فشار پایین را با یک ترکیب الی فلزی تسریع بخشید. این فرایند بعدها توسط شیمیدان ایتالیایی Giulio Natta, گسترش یافت و ترکیبات اکنون بعنوان کاتالیزورهای Ziegler-Natta شناخته میشوند. به خاطر این ابداع Ziegler جایزه نوبل را برای شیمی در سال 1963 دریافت کرد. از ان زمان تاکنون، دانشمندان از طریق کاربرد کاتالیزورهای مختلف و بکارگیری روشهای مختلف پلیمرزه پلی اتیلن با ویژگی ها و ساختارهای گوناگونی را تولید کرده اند. برای مثال LLDPE, در سال 1968 توسط شرکت Phillips Petroleum معرفی گردید.
مرجع مقاله :