Polietilene (PE): caratteristiche, tipologie, mercato

Il polietilene (sigla PE) è una dei materiali più diffusi nella nostra economia e, all’interno delle materie plastiche, è sicuramente una delle più usate, rappresentando all’incirca il 40% del consumo mondiale di materie plastiche globalmente considerate (resine termoplastiche + termoindurenti). Il polietilene convenzionale è una resina termoplastica, non polare, parzialmente cristallina.

La cristallinità dipende dal grado di ramificazione: è tra il 40% e il 55- 60% nel polietilene a bassa densità e tra il 60 e l’80% nel polietilene ad alta densità.

Da un punto di vista strutturale il polietilene è un derivato dell’etilene, ottenuto, a sua volta, da petrolio grezzo: è quindi un derivato del petrolio e, come tale, è soggetto alle fluttuazioni di prezzo di questa materia prima.

Caratteristiche del polietilene (PE)

Caratteristiche peculiari del polietilene sono:

• facilità di lavorazione;
• un’eccellente resistenza agli agenti chimici;
• tenacità e flessibilità anche alle basse temperature;
• assenza di tossicità e di odore;
• bassa/bassissima permeabilità al vapor d’acqua;
• ottime proprietà dielettriche: è possibile, tramite l’aggiunta di particolari additivi antistatici, esaltare le proprietà dielettriche di questa resina, cioè minimizzare la tendenza del manufatto finito realizzato in polietilene ad attirare la polvere, fenomeno, quest’ultimo, dovuto alla presenza di cariche elettrostatiche nella massa resinosa.

Altra caratteristica tipica del polietilene, che ne ha favorito la diffusione, è la possibilità di mettere a punto una gamma molto vasta e diversificata di resine polietileniche, in base alle specifiche prestazioni volute per il manufatto finito; ciò, ovviamente, ne rende possibile l’utilizzo per l’ottenimento di una gamma altrettanto vasta di manufatti finiti, nei più disparati settori di applicazione (v. paragrafo successivo dedicato al mercato). Per esempio, in base al grado di cristallinità, è possibile ottenere prodotti da rigidi a flessibili. La cristallinità è in funzione della densità del polimero: aumentando la densità aumenta la durezza Brinnell, la resistenza all’urto, e la temperatura di fusione; per contro diminuiscono la temperatura di infragilimento, la trasparenza, la tendenza alla formazione di incrinature per tensioni interne, la fluidità in fase di lavorazione.

Tipologie di polietilene

Ed è proprio in funzione della densità che si distinguono tre tipologie fondamentali di polietilene:

• LDPE (Low-Density Polyethylene) polietilene a bassa densità, ramificato: range di densità: 0,914 gr/cm³ – 0,94 gr/cm³;
• LLDPE (Linear Low Density Polyethylene) polietilene a bassa densità lineare: range di densità: 0,918 gr/cm³– 0,943 gr/cm³; è caratterizzato dal fatto di non contenere catene corte (bassopolimeri) che, in generale, tendono a migliorare la lavorabilità della resina stessa. Pertanto, il polietilene a bassa densità lineare viene lavorato a pressioni più alte rispetto al polietilene a bassa densità tradizionale;
• HDPE (High-Density Polyethylene) polietilene ad alta densità, anch’esso lineare: range di densità: 0,94 gr/cm³– 0,96 gr/cm³.

I tipi LDPE ed HDPE sono fra loro miscelabili.

Esistono poi alcuni tipi speciali di polietilene, tra i quali si menziona il copolimero dell’etilene noto come EVA, ottenuto per copolimerizzazione dell’etilene (E) con vinilacetato (VA). Con l’aumentare della percentuale in peso di vinilacetato nel copolimero, i manufatti ottenuti diventano via via più flessibili, più resistenti alle incrinature e all’impatto termico; diminuiscono, per contro rigidità, durezza e indeformabilità al calore.

Le applicazioni del polietilene (PE)

Le applicazioni più comuni sono nella produzione di flaconi per cosmetici e detergenti liquidi (HDPE, LDPE), bottiglie per il latte (HDPE), fusti, flaconi e tanniche per alimenti, prodotti chimici e petroliferi (HDPE), tutti generalmente ottenuti mediante tecnologia di estrusione soffiaggio. Con la tecnologia dello stampaggio a iniezione si ottengono altri articoli per l’imballaggio, quali tappi e chiusure o cassette per trasporto di frutta e verdura.

Numerosissime sono le applicazioni del polietilene che spaziano dall’imballaggio (dove gode dell’immagine di materiale eco-compatibile), all’industria dei trasporti, all’edilizia, all’elettronica, alle tubazioni, agli articoli domestici eccetera.

Il mercato del polietilene

Il mercato del polietilene ammonterà a 122,55 miliardi di dollari nel 2022 e si prevede che raggiungerà una dimensione riadattata di 142,12 miliardi entro il 2028 con un CAGR del 2,5% durante il periodo di revisione (fonte: Valuates Reports)