Breve Introdução da Resina de Polietileno
Breve Introdução da Resina de Polietileno
O polietileno (PE) é um termoplástico resina obtida por polimerização de etileno. Na indústria, copolímeros de etileno com pequenas quantidades de alfa-olefinas também estão incluídos. A resina de polietileno é inodora, não tóxica, parece cera, tem excelente resistência a baixas temperaturas (temperatura mínima de operação pode chegar a -100~-70°C), boa estabilidade química e pode resistir à maioria dos ácidos e erosão alcalina (não resistente à oxidação ácido natural). É insolúvel em solventes comuns à temperatura ambiente, com baixa absorção de água e excelente isolamento elétrico.
O polietileno foi sintetizado pela British ICI Company em 1922 e, em 1933, a British Bonemen Chemical Industry Company descobriu que o etileno poderia ser polimerizado para formar polietileno sob alta pressão. Este método foi industrializado em 1939 e é comumente conhecido como método de alta pressão. Em 1953, K. Ziegler do Federal A República da Alemanha descobriu que com TiCl4-Al(C2H5)3 como catalisador, o etileno também pode ser polimerizado sob pressão mais baixa. Este método foi colocado em produção industrial em 1955 pela Hearst Company of the Federal República da Alemanha, e é comumente conhecido como polietileno de baixa pressão. No início da década de 1950, a Philips Petroleum Company dos Estados Unidos descobriu que, usando óxido de cromo-sílica alumina como catalisador, o etileno poderia ser polimerizado para formar polietileno de alta densidade sob pressão média, e a produção industrial foi realizada em 1957. Na década de 1960 , a Canadian DuPont Company começou a fabricar polietileno de baixa densidade com etileno e α-olefina pelo método de solução. Em 1977, a Union Carbide Company e a Dow Chemical Company dos Estados Unidos utilizaram sucessivamente o método de baixa pressão para produzir polietileno de baixa densidade, denominado polietileno linear de baixa densidade, sendo o método em fase gasosa da Union Carbide Company o mais importante. O desempenho do polietileno linear de baixa densidade é semelhante ao do polietileno de baixa densidade, e possui algumas características do polietileno de alta densidade. Além disso, o consumo de energia na produção é baixo, por isso se desenvolveu extremamente rapidamente e se tornou uma das novas resinas sintéticas mais atraentes.
A tecnologia central do método de baixa pressão está no catalisador. O sistema TiCl4-Al(C2H5)3 inventado por Ziegler na Alemanha é o catalisador de primeira geração para poliolefinas. Em 1963, a empresa belga Solvay foi pioneira no catalisador de segunda geração com composto de magnésio como transportador, e a eficiência catalítica atingiu dezenas de milhares a centenas de milhares de gramas de polietileno por grama de titânio. O uso do catalisador de segunda geração também pode economizar o processo de pós-tratamento para remoção de resíduos de catalisador. Posteriormente, foram desenvolvidos catalisadores de alta eficiência para o método em fase gasosa. Em 1975, a italiana Monte Edison Group Corporation desenvolveu um catalisador que pode produzir diretamente polietileno esférico sem granulação. É chamado de catalisador de terceira geração, que é outra revolução na produção de polietileno de alta densidade.
A resina de polietileno é muito sensível ao estresse ambiental (ação química e mecânica) e é menos resistente ao envelhecimento térmico do que os polímeros em termos de estrutura química e processamento. O polietileno pode ser processado por métodos convencionais de moldagem termoplástica. Possui uma ampla gama de usos, principalmente utilizados na fabricação de filmes, materiais de embalagem, recipientes, tubos, monofilamentos, fios e cabos, necessidades diárias, etc., podendo ser utilizados como materiais isolantes de alta frequência para TVs, radares, etc.
Com o desenvolvimento da indústria petroquímica, a produção de polietileno se desenvolveu rapidamente, e a produção responde por cerca de 1/4 da produção total de plástico. Em 1983, a capacidade total mundial de produção de polietileno era de 24.65 Mt, e a capacidade das unidades em construção era de 3.16 Mt. De acordo com as últimas estatísticas de 2011, a capacidade de produção global atingiu 96 Mt. A tendência de desenvolvimento da produção de polietileno mostra que a produção e o consumo estão gradualmente mudando para a Ásia, e a China está se tornando cada vez mais o mercado consumidor mais importante.