Qu’est-ce que le polyéthylène ?
Le polyéthylène est un type de plastique, une résine parfois abrégée en PE. Il s’agit d’une résine composée uniquement d’atomes de carbone et d’hydrogène, dont la combustion ne produit que de l’eau et du dioxyde de carbone.
La quantité de chaînes ramifiées et le poids moléculaire du polyéthylène varient en fonction du processus de fabrication. Le polyéthylène basse densité (PEBD), qui est très ramifié et peu cristallin, est transparent et souple. En revanche, le polyéthylène haute densité (PEHD), moins ramifié et plus cristallisé, présente une excellente résistance aux chocs. Il existe également du polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMW-PE) qui présente d’excellentes propriétés mécaniques.
Utilisations du polyéthylène
Le polyéthylène est un polymère obtenu par polymérisation de l’éthylène (C2H4) et est utilisé dans une large gamme d’applications en raison de sa facilité de mise en œuvre et de son faible coût.
Le polyéthylène a différentes propriétés en fonction de sa densité. Le polyéthylène basse densité (PEBD) se prête bien à la transformation et est utilisé pour les films d’emballage, les récipients en tube tels que la mayonnaise et les sacs en plastique.
Le polyéthylène haute densité (PEHD) résiste aux chocs et est utilisé dans les sacs en plastique, les seaux et autres articles divers, les réservoirs de paraffine, etc. Parmi les autres types de polyéthylène, on trouve le polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMW-PE), qui possède d’excellentes propriétés mécaniques et est utilisé dans les séparateurs des batteries lithium-ion.
Structure et caractéristiques du polyéthylène
Le polyéthylène est obtenu par polymérisation de l’éthylène (C2H4) avec des doubles liaisons carbone-carbone. Il possède une structure simple composée uniquement d’atomes de carbone et d’hydrogène, comme indiqué ci-dessous.
La différence entre le polyéthylène basse densité et le polyéthylène haute densité présenté précédemment est la densité. Ils sont fabriqués différemment : dans le cas du polyéthylène basse densité, un certain nombre de chaînes moléculaires ramifiées sont produites lors de la réaction de polymérisation. Les polymères ont donc du mal à s’aligner les uns sur les autres, ce qui réduit la cristallinité et la densité.
En revanche, le polyéthylène haute densité ne produit pas de chaînes ramifiées lors de la réaction de polymérisation, et les polymères linéaires s’alignent facilement, ce qui se traduit par un degré élevé de cristallinité et de densité.
Les propriétés physiques du PEBD et du PEHD, qui se distinguent par leur structure d’ordre supérieur, sont également très différentes : le PEBD est facile à mettre en œuvre, transparent et souple, mais présente une faible résistance à la chaleur. Le PEHD, quant à lui, présente une résistance élevée à la chaleur, aux produits chimiques et aux chocs, mais il est blanc nuageux comme les sacs en plastique et moins transparent que le PEBD.
Toxicité du polyéthylène et impact sur l’environnement
Le polyéthylène est une substance inerte, ce qui signifie que lorsqu’il pénètre dans l’organisme, il est directement éliminé sans provoquer de réactions chimiques. De plus, le polyéthylène n’étant composé que d’atomes de carbone et d’hydrogène, il ne produit en principe que du dioxyde de carbone et de l’eau lorsqu’il est brûlé. D’autre part, comme le polyéthylène est utilisé en grandes quantités dans le monde entier, on s’inquiète de l’impact sur l’environnement de l’incinération de tous les matériaux indésirables. C’est pourquoi le polyéthylène est depuis peu recyclé et réutilisé. Cependant, le taux de recyclage n’est pas encore assez élevé et le développement technologique pour la réutilisation du polyéthylène est toujours en cours.