Jenis polimer berikutnya yaitu Polyethylene (PE) adalah polimer yang paling banyak diproduksi di dunia. Kekuatan tinggi, kelenturan, ketahanan kimia yang baik, permeabilitas uap air rendah, dan penyerapan air rendah membuat polyethylene (PE) menjadi pilihan populer untuk berbagai barang seperti wadah, botol, film, dan pipa. polyethylene (PE) mudah diproses dan sangat serbaguna dengan banyak variasi kepadatan dan berat molekul. Namun, polyethylene (PE) memiliki keterbatasan dalam modulus, tegangan leleh, dan titik lelehnya yang rendah.
Polyethylene (PE) memiliki struktur berulang (CH2CH2)x, lebih dikenal sebagai polietilena daripada polimetilena. polyethylene (PE) terdiri dari atom karbon dan hidrogen, mirip dengan berlian dan grafit, yang juga hanya terdiri dari karbon dan hidrogen, tetapi memiliki sifat yang sangat berbeda. PE umumnya berwarna putih dan tembus cahaya, dengan kepadatan bervariasi antara 0,91 hingga 0,97 g/cm3. Kepadatan ini ditentukan oleh morfologi tulang punggungnya; rantai panjang dan linear dengan sedikit cabang samping dapat membentuk struktur kristal yang padat dan teratur. Jenis polyethylene (PE) yang tersedia secara komersial meliputi: VLDPE (sangat rendah kepadatan), LDPE (rendah kepadatan), LLDPE (rendah kepadatan linear), HDPE (tinggi kepadatan), dan UHMWPE (berat molekul sangat tinggi). Konfigurasi rantai yang berbeda menentukan tingkat kristalinitas dan sifat termomekanik akhir PE.
Empat metode produksi yang sudah mapan adalah: metode fase gas yang dikenal sebagai proses Unipol yang dilakukan oleh Union Carbide, metode larutan yang digunakan oleh Dow dan DuPont, metode emulsi slurry yang dilakukan oleh Phillips, dan metode tekanan tinggi. Secara umum, kekuatan tarik dan suhu leleh meningkat dengan kepadatan, sementara perpanjangan menurun dengan meningkatnya kepadatan.
Polietilena dengan kepadatan sangat rendah (VLDPE) diperkenalkan oleh Union Carbide pada tahun 1985. VLDPE mirip dengan LLDPE dan digunakan terutama untuk aplikasi film. Kepadatannya berkisar antara 0,880 hingga 0,912 g/cm3. VLDPE memiliki sifat perpanjangan tinggi, ketahanan retak yang baik, dan performa yang sangat baik pada suhu rendah. VLDPE sering digunakan sebagai alternatif untuk polivinil klorida (PVC) atau etilena-vinil asetat (EVA) yang diplastisisasi karena fleksibilitasnya mengatasi masalah stabilitas yang biasa terjadi pada PVC dan EVA, serta menghindari masalah bau dan stabilitas.
Polietilena dengan kepadatan rendah (LDPE) adalah bahan yang kuat, lentur, dan tahan benturan, menjadikannya pilihan utama untuk film kemasan. Aplikasinya meliputi film penyusut, film tipis untuk pengemasan otomatis, kantong berat, dan film multilayer sebagai lapisan segel atau penghalang uap air. Meskipun bersaing dengan LLDPE yang memiliki kekuatan leleh lebih tinggi, LDPE tetap banyak digunakan. LDPE dibuat melalui polimerisasi radikal bebas dengan rantai cabang alkil dua hingga delapan atom karbon, biasanya empat karbon, dan tekanan reaksi tinggi yang mendorong pembentukan daerah kristal.
Polietilena dengan kepadatan sedang (MDPE) diproduksi melalui reaksi sebelumnya, yang dilakukan pada suhu polimerisasi yang lebih rendah. Suhu yang lebih rendah ini diduga mengurangi gerakan Brownian acak molekul dan energi termal yang berkurang memungkinkan pembentukan kristal lebih mudah pada suhu yang lebih rendah ini.
Polietilena dengan kepadatan rendah linear (LLDPE) merevolusi industri plastik dengan kekuatan tarik yang lebih tinggi dibandingkan dengan LDPE. Sekitar tiga perempat LLDPE digunakan untuk film. LLDPE memiliki rantai panjang linear tanpa cabang panjang, hanya rantai pendek yang mengganggu keseragaman polimer dan mencegah pembentukan kristal, sehingga tidak mencapai kepadatan tinggi. Produksi LLDPE lebih ekonomis daripada LDPE karena membutuhkan tekanan dan suhu polimerisasi yang lebih rendah. LLDPE adalah kopolimer dengan cabang samping dari 1-butena, 1-heksena, atau 1-okten, dengan kepadatan berkisar antara 0,915 hingga 0,940 g/cm3 dan dipolimerisasi menggunakan katalis Ziegler.
Polietilena dengan kepadatan tinggi (HDPE) adalah salah satu bahan kimia dengan volume produksi tertinggi di dunia. Pada tahun 1998, permintaan globalnya mencapai 18 juta ton. HDPE biasanya diproses melalui blow molding untuk membuat botol (terutama untuk susu dan jus), peralatan rumah tangga, mainan, ember, drum, dan tangki gas otomotif. HDPE juga sering dicetak injeksi untuk membuat peralatan rumah tangga, mainan, wadah makanan, ember sampah, kotak susu, dan kotak lainnya. HDPE digunakan untuk membuat kantong di supermarket, department store, dan kantong sampah. Ada dua metode polimerisasi utama untuk HDPE: menggunakan katalis Phillips (oksida kromium) dan sistem katalis Ziegler-Natta (katalis heterogen seperti halida titanium, ester titanium, dan alkil aluminium pada dukungan kimiawi inert seperti PE atau PP). Berat molekul HDPE dikontrol melalui suhu, dengan suhu tinggi menghasilkan berat molekul yang lebih rendah. Dukungan katalis dan komposisi kimia juga memainkan peran penting dalam mengontrol berat molekul dan distribusi berat molekul.
Polietilena dengan berat molekul sangat tinggi (UHMWPE) mirip dengan HDPE tetapi memiliki berat molekul yang jauh lebih tinggi, yaitu antara 3 juta hingga 6 juta g/mol dibandingkan dengan HDPE yang hanya 50.000 g/mol. Berat molekul yang tinggi ini memberikan UHMWPE ketahanan abrasi yang luar biasa, kekuatan tinggi bahkan pada suhu sangat rendah, dan ketahanan retak yang sangat baik. Namun, karena rantai polimernya sangat panjang, bahan ini sulit diproses dengan metode konvensional dan biasanya diproses sebagai bubuk halus yang bisa diekstrusi atau dicetak kompresi. UHMWPE digunakan untuk pelapis peralatan pengolahan kimia, pelumas dalam aplikasi kereta api, peralatan rekreasi seperti alas ski, dan perangkat medis. Allied Chemical mengembangkan serat UHMWPE ringan dan sangat kuat yang bersaing dengan Kevlar untuk pakaian pelindung. (Pyg: Aditia N.) #Plastikpallet #Palletplastik #recycleplastic #bumimulia
Source: Modern Plastics Handbook (Charles A. Harper)