Conocimientos de rotomoldeo para PE (Polietileno) y materiales compuestos.

El polietileno es un compuesto de alto peso molecular formado por la polimerización por adición de etileno. El peso molecular real varía de 10.000 a varios millones dependiendo de las condiciones de polimerización. El polietileno inventado era polietileno de baja densidad obtenido mediante el método de alta presión, con una gravedad específica de 0,910-0,925 g/cm3. El polietileno obtenido mediante métodos de baja y media presión tiene una gravedad específica de 0,941-0,965 g/cm3, lo que se denomina polietileno de alta densidad. El polietileno es un material ceroso translúcido de color blanco, suave y resistente, ligeramente alargado, no tóxico, inflamable, que se derrite y gotea al quemarse, desprendiendo olor a parafina quemada. Las propiedades del polietileno están relacionadas con su peso molecular y su cristalinidad.
Muchas propiedades mecánicas del polietileno están determinadas por la densidad y el índice de fusión del material. Desde polietileno de baja densidad hasta polietileno de alta densidad, la densidad varía en el rango de 0,90-0,96 g/cm3. El índice de fusión (índice de flujo de fusión) del polietileno varía mucho, desde 0,3 hasta más de 25,0. Muchas propiedades importantes del polietileno varían con la densidad y el índice de fusión.
La temperatura de transición vítrea del material de polietileno es relativamente baja, de 125 °C, pero puede mantener sus propiedades mecánicas en un amplio rango de temperaturas. El punto de fusión de equilibrio del polietileno lineal de alto peso molecular es 137°C, pero generalmente es difícil alcanzar el punto de equilibrio. Normalmente, el rango de punto de fusión durante el procesamiento es de 132-135°C. La temperatura de ignición del polietileno es de 340°C, la temperatura de autoignición es de 349°C y la temperatura de ignición de su polvo es de 450°C. El índice de fusión del polietileno está determinado por su peso molecular. Cuando se mezclan materiales de polietileno de diferentes pesos moleculares, su índice de fusión también toma un cierto valor de acuerdo con una determinada regla.
El polietileno es resistente al agua y sus propiedades físicas permanecen sin cambios en condiciones de alta humedad o agua. El ácido sulfúrico concentrado, el ácido nítrico concentrado y otros oxidantes corroerán lentamente el polietileno. En los hidrocarburos alifáticos, hidrocarburos aromáticos e hidrocarburos clorados, el polietileno se hincha, pero las propiedades originales se pueden restaurar después de que se evapora el agente hinchante. Por debajo de 60°C, el polietileno puede resistir los disolventes, pero los disolventes de hidrocarburos corroerán rápidamente el polietileno cuando la temperatura sea a 70°C. Cuando la temperatura continúa aumentando, el polietileno se disolverá en ciertos solventes. El polietileno separado de la solución forma una pasta o un estado coloidal después del enfriamiento, dependiendo de la temperatura.
El polietileno es susceptible a la fotooxidación, la oxidación térmica, la descomposición del ozono y la halogenación. Debido a su inercia química y su superficie no polar, el polietileno es difícil de unir e imprimir. Sin embargo, después de ser tratado con oxidantes, llamas y descarga en corona, el polietileno tiene buenas propiedades de adhesión e impresión.
Cuando se irradia polietileno, se producen reacciones de reticulación, rotura de cadenas y formación de grupos insaturados, pero la reacción principal es la reticulación. Cuando se irradia polietileno en un gas inerte, se produce un desbordamiento de hidrógeno y pierde peso; Cuando el polietileno se irradia en el aire, gana peso debido a la adición de oxígeno. Después de la irradiación, se añaden grupos insaturados a las moléculas de polietileno, lo que reduce la estabilidad oxidativa. Cuando se irradia, la reacción de reticulación del polietileno da lugar a reacciones de ruptura de cadena y formación de grupos insaturados. La reacción de reticulación puede mejorar la resistencia a la intemperie del polietileno, por lo que los productos de polietileno irradiados tienen mejor resistencia a la intemperie que los productos de polietileno no irradiados.
El polietileno se degrada lentamente bajo la acción del oxígeno del aire y este proceso se acelera con el calor, los rayos ultravioleta y la radiación de alta energía. Las características de degradación y envejecimiento van disminuyendo la fragilidad e incluso dañando los productos. El negro de humo tiene un importante efecto protector contra la luz sobre el polietileno. Agregar un 2% de negro de carbón puede aumentar efectivamente la vida útil de los productos de polietileno. Además del negro de carbón, la adición de ciertos absorbentes de rayos ultravioleta al polietileno también puede desempeñar un papel antienvejecimiento.
El plástico de polietileno tiene mala conductividad térmica. Para permitir que el calor se transfiera rápidamente a todo el volumen de partículas de polvo de plástico durante el moldeo rotacional, el tamaño de partícula del polvo de polietileno utilizado para el moldeo rotacional debe cumplir ciertos requisitos. Cuanto más pequeñas sean las partículas, más fácil será transferir el calor y más fácil será que la temperatura del material alcance su punto de fusión. Sin embargo, si las partículas son demasiado pequeñas, el material absorbe fácilmente la humedad y se aglomera, lo que no favorece el movimiento giratorio en el molde. Los plásticos de polietileno que se compran en el mercado suelen ser gránulos, que deben molerse y tamizarse para cumplir con los requisitos del proceso de moldeo rotacional.
El polietileno es un plástico de gran tenacidad. Cuando se procesa con un molinillo convencional, sus gránulos se romperán y adoptarán una forma que no permitirá volver a molerlos. La trituración de gránulos de polietileno requiere un equipo de trituración especial de alta velocidad.