Полиэтилен является наиболее широко используемым пластиком
Полиэтилен является наиболее широко используемым пластиком, но большинство инженеров-конструкторов неправильно распределяют полиэтиленовые детали. Лучшее проектирование и производство деталей возможно благодаря пониманию их основных свойств.
В 1933 году ученые британской Imperial Chemical Industries обнаружили следы уникального вещества внутри сосуда высокого давления. Это воскообразное белое открытие стало предшественником полиэтилена (ПЭ), который однажды захватит львиную долю рынка пластмасс. Во время Второй мировой войны все эти новые материалы предназначались для использования в военных целях. Полиэтилен обеспечивал электрическую изоляцию, которой стало не хватать по мере того, как вражеские силы совершали набеги на каучуковые плантации Тихого океана. После войны полиэтилен вышел на коммерческий рынок по цене 5 долларов за фунт. Огромные количества полиэтилена сейчас стоят всего от 32 до 56 центов за фунт. Сегодня ПЭ является самым распространенным объемным материалом - примерно одна треть пластикового материала, используемого в стране.
Полиэтилен — это целое семейство уникальных материалов со схожими характеристиками. Полиэтилен низкой и средней плотности (LDPE и MDPE) были первыми разработанными материалами. В 1957 году был открыт полиэтилен высокой плотности (HDPE), а в 1965 году в Канаде был представлен линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE). Сшитый полиэтилен (XLPE) и полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (UHMWPE) являются более новыми членами семейства, но их трудно подвергать литью под давлением. Положительными качествами семейства являются их низкая стоимость, малый вес и хорошая ударопрочность и химическая стойкость. Кроме того, полиэтиленовые материалы термически стабильны и легко обрабатываются при низких температурах и давлениях. С другой стороны, их ограничения включают относительно высокий коэффициент усадки формы, недостаточную жесткость и низкую термостойкость.
Полиэтилен плотностью от 0,191 до 0,925 г/куб. см считается ПЭНП. Материалы с плотностью от 0,941 до 0,959 классифицируются как HDPE. Плотность материалов MDPE и LLDPE находится между этими двумя значениями. Как правило, увеличение плотности полиэтилена сопровождается увеличением предела прочности при растяжении, жесткости, температуры теплового изгиба, твердости, блеска поверхности, усадки при формовании, проникновения и химической стойкости, а также уменьшением удлинения, ударной вязкости и стойкости к растрескиванию под воздействием окружающей среды.