Cetakan suku cadang mesin pertanian
Polietilen adalah senyawa molekul tinggi yang dibentuk oleh polimerisasi adisi etilen. Berat molekul sebenarnya bervariasi dari 10.000 hingga beberapa juta tergantung pada kondisi polimerisasi. Polietilen yang ditemukan adalah polietilen densitas rendah yang diperoleh dengan metode tekanan tinggi, dengan berat jenis 0,910-0,925g/cm3. Polietilen yang diperoleh dengan metode tekanan rendah dan tekanan sedang memiliki berat jenis 0,941-0,965g/cm3, yang disebut polietilen densitas tinggi. Polietilen merupakan bahan tembus cahaya berwarna putih lilin, lembut dan keras, agak memanjang, tidak beracun, mudah terbakar, serta meleleh dan menetes saat dibakar, mengeluarkan bau parafin terbakar. Sifat-sifat polietilen berhubungan dengan berat molekul dan kristalinitasnya.
Banyak sifat mekanik polietilen ditentukan oleh kepadatan dan indeks leleh material. Dari polietilen densitas rendah hingga polietilen densitas tinggi, densitasnya bervariasi dalam kisaran 0,90-0,96g/cm3. Indeks leleh (melt flow index) polietilen sangat bervariasi, dari 0,3 hingga lebih dari 25,0. Banyak sifat penting polietilen yang bervariasi menurut kepadatan dan indeks lelehnya.
Temperatur transisi gelas bahan polietilen relatif rendah, yaitu 125°C, namun dapat mempertahankan sifat mekaniknya pada rentang temperatur yang luas. Titik leleh kesetimbangan polietilen dengan berat molekul tinggi linier adalah 137°C, tetapi umumnya sulit untuk mencapai titik kesetimbangan. Biasanya kisaran titik leleh selama pemrosesan adalah 132-135°C. Suhu penyalaan polietilen adalah 340°C, suhu penyalaan otomatis 349°C, dan suhu penyalaan debunya 450°C. Indeks leleh polietilen ditentukan oleh berat molekulnya. Ketika bahan polietilen dengan berat molekul berbeda dicampur, indeks lelehnya juga mengambil nilai tertentu menurut aturan tertentu.
Polietilen tahan air dan sifat fisiknya tetap tidak berubah dalam kelembapan atau air tinggi. Asam sulfat pekat, asam nitrat pekat, dan oksidan lainnya secara perlahan akan menimbulkan korosi pada polietilen. Dalam hidrokarbon alifatik, hidrokarbon aromatik, dan hidrokarbon terklorinasi, polietilen akan membengkak, tetapi sifat aslinya dapat dikembalikan setelah zat pembengkakan menguap. Di bawah 60°C, polietilen dapat menahan pelarut, tetapi pelarut hidrokarbon akan cepat menimbulkan korosi pada polietilen ketika suhu di atas 70°C. Ketika suhu terus meningkat, polietilen akan larut dalam pelarut tertentu. Polietilen yang dipisahkan dari larutan membentuk pasta atau koloid setelah pendinginan, tergantung pada suhu.
Polietilen rentan terhadap foto-oksidasi, oksidasi termal, dekomposisi ozon, dan halogenasi. Karena kelembaman kimianya dan permukaan non-polar, polietilen sulit untuk diikat dan dicetak. Namun, setelah diolah dengan oksidan, nyala api, dan pelepasan korona, polietilen memiliki sifat adhesi dan pencetakan yang baik.
Ketika polietilen diiradiasi, terjadi reaksi ikatan silang, pemutusan rantai, dan pembentukan gugus tak jenuh, tetapi reaksi utamanya adalah ikatan silang. Ketika polietilen diiradiasi dalam gas inert, terjadi luapan hidrogen dan beratnya berkurang; ketika polietilen diiradiasi di udara, beratnya bertambah karena penambahan oksigen. Setelah iradiasi, gugus tak jenuh ditambahkan ke molekul polietilen, sehingga stabilitas oksidatif berkurang. Ketika diiradiasi, reaksi ikatan silang polietilen menghasilkan reaksi pemutusan rantai dan pembentukan gugus tak jenuh. Reaksi ikatan silang dapat meningkatkan ketahanan polietilen terhadap cuaca, sehingga produk polietilen yang diiradiasi memiliki ketahanan cuaca yang lebih baik dibandingkan produk polietilen yang tidak diiradiasi.
Polietilen terurai perlahan di bawah pengaruh oksigen di udara, dan proses ini dipercepat oleh panas, sinar ultraviolet, dan radiasi energi tinggi. Ciri-ciri degradasi dan penuaan adalah memudarnya kerapuhan bahkan kerusakan pada produk. Karbon hitam memiliki efek pelindung cahaya yang signifikan pada polietilen. Menambahkan 2% karbon hitam dapat secara efektif meningkatkan masa pakai produk polietilen. Selain karbon hitam, menambahkan peredam ultraviolet tertentu ke polietilen juga dapat berperan sebagai anti penuaan.
Plastik polietilen memiliki konduktivitas termal yang buruk. Agar panas dapat dengan cepat ditransfer ke seluruh volume partikel bubuk plastik selama pencetakan rotasi, ukuran partikel bubuk polietilen yang digunakan untuk pencetakan rotasi harus memenuhi persyaratan tertentu. Semakin kecil partikelnya, semakin mudah panas berpindah, dan semakin mudah suhu bahan mencapai titik lelehnya. Namun, jika partikelnya terlalu kecil, bahan tersebut mudah menyerap kelembapan dan menggumpal, sehingga tidak kondusif bagi gerakan jatuh dalam cetakan. Plastik polietilen yang dibeli di pasaran seringkali berbentuk butiran, yang perlu digiling dan diayak untuk memenuhi persyaratan proses pencetakan rotasi.
Polyethylene adalah plastik dengan ketangguhan tinggi. Jika diolah dengan penggiling konvensional, butirannya akan terkoyak menjadi bentuk yang tidak memungkinkan untuk digiling lagi. Penghancuran butiran polietilen memerlukan peralatan penghancur khusus berkecepatan tinggi.
