Polyethylen ist einer der meistverwendeten Thermoplaste der Welt und findet sich in allem, von Lebensmitteltüten über Kinderspielzeug bis hin zu Shampooflaschen. Auf der Grundlage seiner Molekularstruktur kann es in mehrere Unterkategorien eingeteilt werden, von denen jede einzigartige Eigenschaften aufweist, die es für bestimmte Anwendungen geeignet machen. Die gängigsten Polyethylenarten sind:
- Polyethylen niedriger Dichte (LDPE). Dieser klare oder durchscheinende Kunststoff ist flexibel, chemikalienbeständig und wasserdicht. Er wird für die Herstellung einer Vielzahl von Produkten verwendet, darunter Lebensmitteltüten, Plastikfolie, flexibles Verpackungsmaterial und Spritzgussteile.
- Polyethylen hoher Dichte (HDPE). HDPE bietet eine höhere Steifigkeit und Haltbarkeit als LDPE. Es ist in transluzenten bis opaken Varianten erhältlich und weist eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit auf. Zu den Produkten, die aus HDPE hergestellt werden, gehören starre Verpackungsbehälter, Spielzeuge, Möbel und Konstruktionen für den Außenbereich, Küchengeräte und Sanitärrohre.
Der folgende Blogbeitrag bietet einen umfassenderen Vergleich von LDPE und HDPE, in dem die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den beiden Polyethylenvarianten erläutert werden.
Ähnlichkeiten zwischen LDPE und HDPE
Da sie grundsätzlich aus denselben polymerisierten Ethylenmolekülen bestehen, haben LDPE und HDPE viele gemeinsame Eigenschaften. Zum Beispiel weisen beide Materialien folgende Eigenschaften auf:
-
Niedriges Materialgewicht - Zugfestigkeit zwischen 0,20 und 0.40 N/mm2
- Hohe Schlagzähigkeit
- Beständigkeit gegen Chemikalien, Wasserdampf und Witterungseinflüsse
- Hohe Recyclingfähigkeit
- Geringe Herstellungs- und Verarbeitungskosten
Beide Werkstoffe weisen bei der Verwendung im Spritzgussverfahren außerdem folgende Eigenschaften auf:
- Schmelztemperaturen von 180 ̊ bis 280 ̊ C (355 ̊ bis 535 ̊ F)
- Schnelle Einspritzgeschwindigkeiten
- Trocknen des fertigen Teils nicht erforderlich
Die Ähnlichkeiten in den oben genannten Eigenschaften machen LDPE und HDPE unter anderem für ähnliche Anwendungen geeignet. Einige der Branchen, die beide Materialien häufig verwenden, sind:
- Automobilbau
- Elektrik
- Hydraulik und Pneumatik
- Verpackungen
- Rohre und Leitungen
Unterschiede zwischen LDPE und HDPE
Während LDPE und HDPE viele Eigenschaften gemeinsam haben, ihre grundlegend unterschiedlichen inneren Zusammensetzungen führen auch zu vielen Unterschieden. Die Polymerketten, aus denen beide Materialien bestehen, sind in LDPE verzweigt, während die Polymere in HDPE eine eher kristalline Struktur aufweisen. Dieser Unterschied im Aufbau der Polymere führt zu unterschiedlichen Eigenschaften der beiden Materialien.
Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften
LDPE ist weicher und flexibler als HDPE. Es hat auch einen niedrigeren Schmelzpunkt (115° C) und ist transparenter. Im Vergleich zu HDPE neigt es eher dazu, unter Belastung zu brechen.
HDPE ist steif und haltbar und bietet eine höhere chemische Beständigkeit. Aufgrund seines höheren Schmelzpunkts (135° C) kann es höheren Temperaturen standhalten als LDPE. Seine kristallinere Struktur führt auch zu einer höheren Festigkeit und Opazität des Materials.
Unterschiede in der Recycelbarkeit
Beide, LDPE und HDPE, sind recycelbar, müssen jedoch getrennt recycelt werden. LDPE wird unter der Recyclingnummer 4 und HDPE unter der Recyclingnummer 2 eingestuft. Je nach Produkt kann LDPE auch schwieriger zu recyceln sein, da es weicher ist und sich in den Recyclingmaschinen verfangen kann. HDPE lässt sich leichter transportieren und durch Recyclinganlagen laufen.
Unterschiede bei den Produktionsmethoden
LDPE wird durch Komprimierung des monomeren Ethylengases in einem Autoklaven oder Rohrreaktor hergestellt, um die Polymerisation zu erleichtern, d. h. die Verknüpfung der Monomere zu Polymerketten.
HDPE wird durch Erhitzen von Erdöl auf sehr hohe Temperaturen hergestellt. Bei diesem Prozess werden die Ethylengasmonomere freigesetzt, die sich dann zu Polymerketten verbinden.
Überlegene Kunststoffprodukte von OMICO
Obgleich LDPE und HDPE eine Reihe nützlicher Eigenschaften gemeinsam haben, darunter hohe chemische Beständigkeit und geringe Löslichkeit, weisen sie auch unterschiedliche Materialeigenschaften auf, die sich auf ihre Nützlichkeit in verschiedenen Anwendungen auswirken. Für das Gießen und Formen von stärkeren und haltbareren Produkten ist HDPE eine viel zuverlässigere Option als LDPE.
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