PE – Polyethylen
Physikalisch – mechanische Eigenschaften
Mit 0,90-0,96 g/cm³ ist PE ein sehr leichter teilkristalliner Thermoplast aus der Klasse der Polyolefine, wobei VLD= Very Low Density ~0,90 g/cm³ und HD= High Density ~0,96 g/cm³ den Dichtebereich begrenzen. PE ist in normaler Einstellung wie die meisten Polyolefine wasserabweisend (hydrophob). PE ist sehr zäh. Der E-Modul, die Zugfestigkeit und die Oberflächenhärte ergeben niedrige Werte, von VLD-PE bis HD-PE ansteigend. Eine gute Dehnungsrissbeständigkeit ist vorwiegend bei VLD-PE und LLD/MLD-PE gegeben. Mit zunehmender Dichte, zunehmendem Schmelzindex und zunehmender Teilewandstärke wird PE dehnungsrissempfindlicher. Bei entsprechend beanspruchten Teilen aus HD-PE (Auswahl wegen Härte und Festigkeit) muss auf ausreichend geringe Wandstärken geachtet werden und ein HD-PE mit niedrigem Schmelzindex und niedriger Dichte gewählt werden.
Optische und chemische Eigenschaften
Naturfarbenes PE ist transluzent. Mit abnehmender Wandstärke werden PE-Formteile durchsichtiger. VLD/LLD-PE Formteile weisen bei entsprechend ausgelegten Spritzgießwerkzeugen eine sehr gut glänzende Oberfläche auf. Naturfarbene PE Formteile sind UV-empfindlich und vergilben mit der Zeit. PE-Formteile haben ein unpolare Oberfläche, die nur von wenigen Chemikalien angegriffen wird. PE ist beständig gegen Säuren, Laugen, Alkohole, Öl und Salzlösungen. Darüber hinaus ist HD-PE beständig gegen Benzin. VLD-PE und LD-PE quellen in aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen auf. PE ist nicht beständig gegen starke Oxidationsmittel (z.B. Salpetersäure). Die Wasserdampfdurchlässigkeit ist gering, die Gasdurchlässigkeit ist gegenüber anderen Kunststoffen recht hoch.
Witterungs- und Alterungsbeständigkeit
Gegen Bestrahlung im sichtbaren Bereich ist PE ausreichend beständig. UV-Strahlung bewirkt eine Oxidation der Oberfläche von PE-Formteilen. Dies wird durch Anwesenheit von Sauerstoff noch verstärkt und führt daher zur Versprödung und zum längerfristigen Zerfall. Eine geeignete Einfärbung, z.B. mit Ruß, stabilisiert, vermindert aber die Wärmealterungsbeständigkeit. Die Zugabe von geeigneten UV-Stabilisatoren (HALS*) kann die Außenanwendbarkeit von PE-Formteilen mit beliebigen Einfärbungen auf Jahrzehnte ausreichend stabilisieren.
*) = HALS (Englisch –hindered amine light stabilizer) absorbieren keine UV-Strahlung, sondern hemmen den Polymerabbau durch kontinuierliche und zyklische Beseitigung von Radikalen, die durch Photooxidation des Polymers entstehen
Sondereinstellungen – Produktbereiche
Füllstoffe zur weiteren Verbilligung des Werkstoffes, div. Stabilisatoren, Zumischung elastomerer Thermoplaste auf PE-Basis (TPO) für weichere und zähere Einstellungen – Transportbehälter, Unterlegscheiben, Rohrstopfen, Möbelbeschläge, Einwegartikel, Substitution von Weich-PVC durch VLD-PE bei hochelastischen Formteilen.
Thermische Eigenschaften
Die Dauergebrauchstemperatur von PE ohne mech. Beanspruchung liegt bei VLD-PE bei ca. -50 bis 80°C, bei LD-PE bei -50 bis ~95°C und bei HD-PE bei -50 bis 105°C. Eine Entzündung erfolgt ab ca. 340°C. PE brennt auch außerhalb der Flamme schwach leuchtend mit starkem Wachsgeruch und tropft brennend ab.
Physiologisches- und Fügeverhalten
PE ist physiologisch unbedenklich, sofern nicht gesundheitsbeeinträchtigende Additive verwendet werden. Einige Hersteller attestieren auch eine Lebensmittelverträglichkeit. Durch die gute chemische Beständigkeit aufgrund polarer Formteiloberflächen können nur Haftkleber verwendet werden. Dazu muss die Formteiloberfläche gründlich aufgeraut und grundiert werden. Ersteres kann auch durch Flämmen und Koronaentladung bewirkt werden. Nach Möglichkeit sollte auf Kleben und Lackieren verzichtet werden. PE kann mittels Heizelement-, Reibungs-, Vibrations- oder Warmgasschweißen gefügt werden.
Anwendungsbeispiele
Herstellung von Verpackungsfolien für Bücher, Papiertaschentücher, etc., sowie Tragetaschen. Herstellung von Formteilen wie Küchenschüsseln, Schneidebretter.
Bei b-plastic werden unter anderem folgende Produktgruppen aus PE hergestellt:
Kategorie Stopfen: GL, VL/Q, SRL, SFL, OVL, CGM, GLAF, VLAF/Q, VLAF/R
Kategorie Stellfüße und Gleiter: GLK, GLM, MGS, OVLSF, RS, SPOZ, XGF, XGK, WL