Bezeichnung und Synonyme für LDPE:
IUPAC-Name (International Union of Pure and Applied Chemistry) für Polyethylen:
Poly(ethene)
Synonyme:
PE-LD, PELD, Hochdruck-Polyethylen, HPLD
(Synonyme für Polyethylen:
Poly(methylen), Polythen)
Englisch:
low-density polyethylene (PE-LD)
Spanisch:
polietileno de baja densidad
Französisch:
polyéthylène basse densité (PEBD)
Italienisch:
polietilene bassa densità (PE b.d.)
Russisch:
Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), Полиэтилен высокого давления (ПЭВД)
Arabisch:
البولي إثيلين منخفض الكثاف
Chinesisch:
低密度聚乙烯
Japanisch:
低密度ポリエチレン
Chemische Formel:
(CH2=CH2)n (allg. Polyethylen)
CAS-Nr.:
9002-88-4 (allg. Polyethylen)
ESIS-Eintrag:
-- (keine EINECS- oder ELINCS-Registrierung)
LDPE ist ein teilkristallines thermoplastisches Polymer, das zur Gruppe der Polyolefine gehört und durch Polymerisation von Ethen hergestellt wird. Die Anwesenheit großer Mengen von langkettigen Verzweigungen (in der Regel mit über 20 Kohlenstoffatomen) in seinen Molekülen verleiht geschmolzenem LDPE einzigartige Fließ-Eigenschaften, die seine Verarbeitbarkeit mit einer Vielzahl von Technologien erleichtern und dafür sorgen, dass LDPE trotz der Konkurrenz durch neuere, preiswertere Polyethylen-Sorten nach wie vor für eine Reihe von Anwendungen die erste Wahl ist.
Polyethylen niedriger Dichte ist das älteste Polyethylen-Produkt und wird seit 1939 industriell hergestellt. Das weiche, zähe und flexible LDPE wird für starke, geschmeidige Gebrauchsartikel wie Schraubkappen und Deckel verwendet. Als Isoliermaterial ist es bereits seit langem bekannt. Die populärsten Anwendungen sind heute Folien, aus denen unter anderem Tragetaschen, Verpackungsmaterial und Abdeckfolie für die Landwirtschaft hergestellt werden. Folie aus LDPE bewährt sich auch zum Beispiel als Verstärkung für Deiche.
Informationen zu Herstellung und Verarbeitung von Polyethylen niedriger Dichte gibt die in Kürze verfügbare Marktstudie Polyethylen - LDPE von Ceresana Research.
Wichtige Eigenschaften von LDPE:
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Parameter: |
LDPE: |
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Dichte (g/cm³) |
~ 0,910 - 0,925 |
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Schmelzpunkt (°C) |
zwischen 105 und 120 |
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Gebrauchstemperatur (°C) |
80 - 100 (maximale Dauer-Gebrauchstemperatur) |
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Zugfestigkeit (N/mm²) |
4,71 bis 37,1 |
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Reißfestigkeit (N/mm²) |
8 bis 30 |
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chemische Beständigkeit |
bedingt beständig; angegriffen durch starke Säuren; nicht beeinträchtigt durch starke Laugen, verdünnte Laugen und verdünnte Säuren; gute Festigkeit gegen Aldehyde, Ketone und Pflanzenöle; begrenzte Festigkeit gegen aliphatische und aromatische Kohlen-wasserstoffe, Mineralöle und Oxidiermittel; schlechte Beständigkeit gegen halogenierte Kohlenwasserstoffe |
Polyethylen-Kunststoffe haben die generell vorteilhaften Eigenschaften Härte, hohe Reißfestigkeit und gute Barriere-Eigenschaften gegen Feuchtigkeit. Ihre Eigenschaften lassen sich durch geeignete Copolymerisation gezielt ändern. Eine besonders wichtige Eigenschaft von Polyethylen, dank des relativ niedrigen Schmelzpunkt-Bereichs, ist die Leichtigkeit, mit der Verpackungen verschweißt werden können. Die Barriere-Eigenschaften gegen Sauerstoff und organische Substanzen sind dagegen nur moderat.
Die Eigenschaften von Polyethylen variieren mit den grundlegenden Parametern Dichte/Kristallinität, Molekulargewicht und Molmassenverteilung. Streckfestigkeit und Steifigkeit zum Beispiel nehmen mit der Dichte zu; die Klarheit dagegen verbessert sich im Allgemeinen mit abnehmender Dichte: Während sich Folien aus HDPE spröde anfühlen und undurchsichtig sind, sind LDPE-Folien meist weich und relativ klar. Je niedriger die Kristallinität, und folglich die Dichte, desto schlaffer und flexibel ist das Material. Ein LDPE-Produkt von 0,918-g/cm³ Dichte hat bessere Festigkeit gegen umgebungsbedingte Spannungsrisskorrosion und schlechtere Barriere-Eigenschaften als ein Produkt mit einer Dichte von 0,930 g/cm³. Dichte und Fließfähigkeit richten sich vornehmlich danach, wie viel Druck bei der Herstellung angewandt wird: Beim Einsatz von hohem Druck erhält Polyethylen eine niedrige Dichte. Die Teilchen bilden dann ein Gewirr von Zweigen, in dem keine Linie auszumachen ist. LDPE ist vom Gewicht her leichter und lockerer strukturiert als HDPE; wenn man es eindrückt und wieder loslässt, federt es elastisch in seine ursprüngliche Form zurück.
Einen Überblick zu den wichtigsten Eigenschaften von LDPE und detaillierte Informationen zu den Additiven und Füllstoffen, die diesem Kunststoff zugefügt werden, bietet die in Kürze verfügbare Marktstudie Polyethylen - LDPE von Ceresana Research.
Für die Kennzeichnung von LDPE sind keine Gefahrensymbole (R- und S-Sätze) vorgeschrieben. LDPE ist relativ inert, gilt als ungefährlich und ungiftig und wird für zahlreiche Anwendungen verwendet, die in Kontakt mit Nahrungsmitteln, Trinkwasser oder Medikamenten kommen. Gesundheitliche Bedenken und entsprechende Vorschriften gibt es bei der Verwendung von LDPE ausschließlich im Zusammenhang mit Farbstoffen oder anderen Additiven, die aus dem Material migrieren können. LDPE kann gut recycelt werden.
Weiterführende Informationen zur Kunststoff-Umweltdiskussion, zu Rechtslage, Recyclingverfahren und Arbeitssicherheit sind in der in Kürze verfügbare Marktstudie Polyethylen - LDPE von Ceresana Research zu finden.
Herstellungsverfahren für LDPE:
LDPE wird ausschließlich mit dem Hochdruck-Verfahren produziert: unter hohem Druck (81-276 MPa) und hohen Temperaturen (130-330°C) mit einem Freien- Radikal-Initiator, wie zum Beispiel Peroxid oder Sauerstoff. Die Polymerisation erfolgt in Rohr- oder Rührkessel-Reaktoren.
Die langkettigen Verzweigungen bewirken ein ungewöhnliches rheologisches Verhalten bei Scherung und Ausdehnung. Der Radikal-Polymerisations-Mechanismus erlaubt auch die Copolymerisation von polaren Comonomeren - eine einzigartige Eigenheit von LDPE. Die Anwesenheit von Comonomeren wie Vinyl-Acetat (EVA), Methyl-Acrylat (EMA), Ethyl-Acrylat (EWR) und Acrylsäure (EAA) verringert die Kristallinität und verleiht den Endprodukten mehr Flexibilität und Weichheit. Zunehmende Mengen dieser Comonomere führen zu besserer Haftung an anderen Materialien. Diese überlegene Adhäsion von LDPE-Copolymeren an andere Materialien, etwa Metall, Folie, Pappe oder Papier, wird von anderen Polyolefinen nicht erreicht.
Einen Überblick zur LDPE-Produktion und den dabei eingesetzten Rührkessel-Reaktoren (stirred autoclave reactors) und Rohr-Reaktoren (tubular reactors) liefert die in Kürze lieferbaren Marktstudie Polyethylen - LDPE von Ceresana Research.
LDPE kann mit den meisten Standard-Kunststoff-Verfahren verarbeitet werden. Gewöhnliche Methoden sind Blas- und Gießfolien-Extrusion und Coextrusion, Extrusions-Beschichtung, Blasformen, Spritzguss, Rotationsformen und Draht-Extrusion. Aufgrund seiner thermischen Stabilität und geringen Toxizität wird LDPE in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, wie Folien, Beschichtungen, Formung und Kabel-Isolierung.
Folien und Bögen sind der größte Anwendungsbereich für LDPE, obwohl LLDPE und Metallocen-Sorten weiter in dieses Segment vordringen. Zu den Verpackungsanwendungen gehören Paletten- und Schrumpfverpackungen, schwere Säcke und Lebensmittel-Verpackungen. Weitere Beispiele sind Abfallsäcke, Taschen, Agrarfolien und Industrie-Bögen. Die einst ausschließlich aus LDPE gefertigten Müllsäcke, Einkaufstüten, Stretchfolien und Lebensmittelfolien werden mittlerweile weitgehend aus LLDPE oder LLDPE-reichen Mischungen von LDPE hergestellt. Für manche Anwendungen ist das leicht zu extrudierende und geruchslose LDPE aber nach wie vor das beliebteste Material, zum Beispiel Schrumpfverpackungen und Folien hoher Klarheit, etwa für Backwaren oder Textilien.
Die Sauberkeit von LDPE, d.h. das Fehlen von Gelen oder anorganischen Katalysator-Rückständen, ist ein wesentlicher Vorteil für die Ummantelung von Drähten. Ein weiterer Vorteil von LDPE ist die Bequemlichkeit der Extrusion, da Draht-Beschichtungslinien mit sehr hohen Geschwindigkeiten laufen. Entsprechend wird LDPE gern für Draht- und Kabel-Anwendungen verwendet.
Ein großer Anwendungsbereich für LDPE sind Spritzguss-Artikel, wie zum Beispiel Mülltonnen, Eimer, Lebensmittel-Behälter, Sportartikel, Spielzeug und medizinisches Zubehör. LDPE wird dabei bevorzugt dort eingesetzt, wo Klarheit gewünscht wird, etwa in Deckeln oder Verschlüssen. LLDPE hat allerdings mechanische Eigenschafts-Vorteile gegenüber LDPE: bessere Festigkeit gegen umgebungsbedingte Spannungsrisse, reduzierter Verzug und Schrumpfung und bessere Festigkeit bei niedrigen Temperaturen.
Die in Kürze bestellbare Marktstudie Polyethylen - LDPE von Ceresana Research bietet umfassende Informationen zu den Verbrauchsmengen der einzelnen Anwendungsgebiete, und zwar gegliedert nach den verschiedenen Weltregionen.
LDPE-Hersteller und Handelsnamen:
(-> mehr Infos siehe Studien)
Letzte Änderung: 19.01.09
