O polietileno (PE) foi sintetizado pela primeira vez acidentalmente pelo químico alemão Hans von Pechmann durante um processo experimental, o que marcou o início de um novo campo na síntese de polímeros. O polietileno possui muitas variedades, geralmente classificadas de acordo com suas diferenças de densidade em polietileno de baixa densidade (PEBD), polietileno de alta densidade (PEAD), polietileno linear de baixa densidade (PELBD) e outros produtos com propriedades especiais.
1.1 Polietileno de Baixa Densidade (PEBD)
O polietileno de baixa densidade é o tipo de polietileno industrializado mais antigo e também é conhecido como polietileno de baixa densidade de alta pressão. O polietileno resultante apresentou excelente transparência e flexibilidade, representando o primeiro grande avanço histórico na tecnologia de polimerização do etileno.
O PEBD possui baixa densidade e demonstra boa resistência ao impacto e resistência a baixas temperaturas. Também possui excelente fluidez e propriedades de isolamento elétrico, baixa permeabilidade ao vapor de água e propriedades químicas estáveis. Exceto por ácidos oxidantes fortes, o PEBD é geralmente resistente à corrosão de ácidos, bases e sais. O PEBD é amplamente utilizado na produção de filmes de embalagem, filmes agrícolas e outros produtos. Sua primeira aplicação comercial foi como revestimento isolante para fios elétricos. No entanto, o PEBD geralmente possui cristalinidade relativamente baixa, resistência mecânica fraca e resistência ao calor limitada.
O PEBD é utilizado na produção de produtos moldados por injeção, materiais de embalagem farmacêutica e alimentícia, produtos ocos moldados por sopro e equipamentos médicos. No entanto, sua principal aplicação é em produtos de filme, como filmes agrícolas e filmes de embalagem.
1.2 Polietileno de Alta Densidade (PEAD)
O polietileno de alta densidade é uma resina termoplástica não polar altamente cristalina. Geralmente é produzido por polimerização usando catalisadores Ziegler-Natta. O processo é realizado em reatores de baixa pressão tubulares ou de tanque agitado, usando etileno como matéria-prima e oxigênio ou peróxidos orgânicos como iniciadores para promover a reação de polimerização.
Em condições normais, o PEAD aparece como um pó branco ou produto granular. É atóxico e inodoro, com densidade variando de 0,940 a 0,976 g/cm³ e cristalinidade de 80% a 90%. Sua temperatura de operação pode chegar a 100°C. Em comparação com o PEBD, o PEAD possui dureza, resistência à tração e resistência à fluência superiores. Também exibe excelente resistência ao desgaste, propriedades de isolamento elétrico, tenacidade e resistência a baixas temperaturas. O PEAD possui boa estabilidade química; à temperatura ambiente, é insolúvel em solventes orgânicos e resistente à corrosão de ácidos, bases e vários sais. Os filmes de PEAD têm baixa permeabilidade ao vapor de água e ao ar, bem como baixa absorção de água.
Diferentes graus de PEAD são produzidos ajustando adequadamente quatro variáveis: densidade, massa molecular relativa, distribuição de massa molecular e aditivos, permitindo que o material alcance diferentes características de desempenho para várias aplicações. Devido às suas propriedades únicas, o PEAD é amplamente utilizado em aplicações industriais e do dia a dia. Possui alta rigidez dielétrica, tornando-o adequado para fios e cabos elétricos, e mantém excelente resistência ao impacto mesmo em baixas temperaturas.
1.3 Polietileno Linear de Baixa Densidade (PELBD)
O polietileno linear de baixa densidade é produzido pela copolimerização de etileno com comonômeros como 1-buteno e 1-hexeno sob condições de polimerização utilizando catalisadores Ziegler-Natta de alta eficiência. A densidade do LLDPE geralmente varia de 0,915 a 0,940 g/cm³.
Os produtos de LLDPE são atóxicos, inodoros e apresentam-se como grânulos branco-leitosos. Em comparação com o LDPE, o LLDPE possui maior resistência, maior rigidez, tenacidade melhorada, melhor resistência ao frio e ao calor, bem como excelente resistência ao rasgo e à fissuração por tensão ambiental. Também é resistente a ácidos, álcalis e solventes orgânicos.
O LLDPE exibe excelentes propriedades mecânicas, estabilidade química e desempenho de processamento. Os filmes produzidos a partir de LLDPE possuem alta resistência ao rasgo, forte resistência à fissuração por tensão, excelente resistência ao impacto por dardo, resistência ao rasgo e propriedades ópticas. Portanto, o LLDPE pode ser utilizado como camada protetora para cabos.
Atualmente, o LLDPE ocupa uma proporção significativa do mercado tradicional de polietileno. Suas aplicações incluem tubos, produtos moldados, cabos e filmes, com vantagens particularmente fortes no campo de filmes para embalagens.
