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Harzdaten
PE

Polietileno

PE·Polyethylene·Teilkristallin

Polyethylen (PE) ist der weltweite Kunststoff Nr. 1 —110+ Millionen Tonnen pro Jahr, fast 1 von 3 kg Kunststoff, der auf dem Planeten produziert wird— und unter diesem generischen Namen lebt eine ganze Familie von Varianten mit radikal unterschiedlichen Eigenschaften je nach Dichte, Molekulargewicht und Katalysator. Alle teilen die gleiche chemische Grundeinheit (CH₂-CH₂), aber die Kettenarchitektur —linear, verzweigt, ultra-lang— bestimmt alles.

Die fünf großen Familien: LDPE (Low Density, verzweigt), LLDPE (Linear Low Density, linear mit Co-Monomer), MDPE (Medium Density, intermediär), HDPE (High Density, maximale Kristallinität) und UHMWPE (Ultra-High Molecular Weight, Molekulargewicht 3-7 Millionen g/mol). Wenn jemand "Polyethylen" ohne Qualifizierung sagt, ist meist LLDPE (Verpackungsfolien) oder HDPE (Flaschen und Rohre) gemeint.

Referenzmarken: ExxonMobil Exceed S (Metallocen-mLLDPE der neuesten Generation), Dow Elite (Octen-basiertes PE), SABIC Supeer, LyondellBasell. Für UHMWPE: Celanese GUR, Mitsui Hi-Zex Million, Braskem UTEC. Polyethylen HDPE/MDPE macht 47% des Marktes aus, und LLDPE wächst jährlich um 5,5% —das dynamischste Segment. Verarbeiten Sie ein bestimmtes PE? Teilen Sie Ihre Erfahrung und Spezialität in den Kommentaren.

Die in diesen Datentabellen angegebenen Bereiche wurden vom MVPS-Team aus verschiedenen Parameterblättern und der Fachliteratur zusammengestellt und integrieren die unteren und oberen Grenzwerte für jeden Materialtyp.

Diese Informationen müssen bei der Entwicklung von Spritzgießprozessen sorgfältig geprüft werden. Die endgültigen Bereiche und Verarbeitungstoleranzen liegen in der Verantwortung des zuständigen Ingenieurs.

Diese Bereiche werden nicht zur Festlegung spezifischer Prozesstoleranzen empfohlen. MVPS empfiehlt stets, das Datenblatt des Herstellers anzufordern und zu konsultieren.

Allgemeine Eigenschaften

Chemische StrukturTeilkristallin
Spezifisches Gewicht (Dichte)1,21:1
L/D-Verhältnis18 – 24
Verdichtungsverhältnis2 – 3
Tonnage-Faktor3,86 – 5,41kN/cm²
Temperaturleitfähigkeit0,1702mm²/s
Max. Scherrate40.0001/s
Schwindung0,2 – 0,8%
Mahlgut50%
Wärmeformbeständigkeit (HDT) @ 1,82 MPa121°C
Glasübergang (Tg) @ 10°C/min-120°C
Vicat-Erweichung @ 50N70°C

Trocknung

Trocknungstemperatur85 – 91°C
Trocknungszeit1 – 2h
Empfohlene Restfeuchte0,02%
Empfohlener TrocknertypTrockenmittel
Taupunkt-40°C

Temperaturen

Massetemperatur (Melt)254 – 277°C
Düse191 – 302°C
Vorne229 – 302°C
Mitte221 – 291°C
Hinten210 – 282°C
Entformung82 – 99°C
Werkzeug (Kühlung)66 – 88°C
Einzugszone35 – 79°C

Verarbeitung

Staudruck3,4 – 13,8bar
Schneckendrehzahl40 – 100RPM
EinspritzgeschwindigkeitHoch
Zylinderauslastung20 – 85%
Einspritzdruck700 – 1.400Pbar
Nachdruck175 – 1.120Pbar
Restmassepolster6,4 – 12,7mm

Werkzeug

Angusskanal-Durchmesser4,57 – 9,14mm
Anschnitt-Durchmesser1,02 – 2,03mm
Anschnittfläche0,81 – 3,24mm²
Wandstärke0,76 – 5,08mm

Entlüftung

Tiefe (Vent Depth)0,0102 – 0,0305mm
Steg (Vent Land)0,508 – 1,02mm
Breite (Vent / Clearance)3,05 – 10,2mm
Entlastung (Relief Channel)0,127 – 0,254mm

Häufig gestellte Fragen

Zwei Hauptparameter: **Dichte** (mehr Dichte = mehr Kristallinität, mehr Steifigkeit, weniger Transparenz) und **molekulare Architektur** (lineare vs verzweigte Kette, Molekulargewicht). Bereiche: **LDPE** 0,910-0,925 g/cm³ (stark verzweigt, weich, transparent), **LLDPE** 0,915-0,925 (linear mit kontrollierten kurzen Verzweigungen), **MDPE** 0,926-0,940 (intermediär), **HDPE** 0,941-0,965 (linear, steif, opak), **UHMWPE** 0,930-0,935 (linear, aber ultra-lange Ketten, einzigartige Eigenschaften).
**LDPE** (Low Density): wird durch Hochdruck-Polymerisation ohne spezifischen Katalysator hergestellt, die Ketten verzweigen sich zufällig ("Baum"-Struktur). Ergebnis: sehr klar, sehr flexibel, einfach zu verarbeiten, **aber niedrige mechanische Festigkeit**. **LLDPE** (Linear Low Density): wird durch Niederdruck-Polymerisation mit Ziegler-Natta- oder Metallocen-Katalysatoren hergestellt, unter Zusatz von Co-Monomer (1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen), das kontrollierte kurze Verzweigungen erzeugt. Ergebnis: gleiche Dichte wie LDPE, aber **höhere Zug-, Schlag- und Durchstoßfestigkeit** —hat LDPE in den meisten Verpackungsfolien ersetzt.
**UHMWPE** (Ultra-High Molecular Weight Polyethylene) hat Ketten mit einem Molekulargewicht von **3-7 Millionen g/mol** —vs 50-200 Tausend bei herkömmlichem HDPE. Dies verleiht ihm einzigartige Eigenschaften: **höchste Verschleißfestigkeit aller Kunststoffe**, maximale Schlagzähigkeit, **extrem niedriger Reibungskoeffizient**, **biokompatibel**. Hauptanwendungen: **Hüft- und Knieimplantate** (85% des Weltmarktes verwenden UHMWPE als Lagerfläche, ~50 Jahre medizinischer Einsatz), **kugelsichere Westen und Panzerungen** (Dyneema-, Spectra-Fasern), **Industrielager und -buchsen**, **Lastträger an Hafenkränen**.
Nach **Volumen** weltweit führt **HDPE/MDPE** kombiniert mit 47% des Gesamtmarktes. Nach **einzelnen Anwendungen** sind dominant: **HDPE** in starren Flaschen (Milch, Reinigungsmittel, nicht-kohlensäurehaltige Limonade), Fässern, Gas- und Wasserleitungen. **LLDPE** in Verpackungsfolien (Stretchfolie, Supermarkttüten, Gewächshausfolien). **LDPE** in weicheren flexiblen Folien und Snap-on-Kappen. **PE-RT** (Raised Temperature, ähnlich MDPE mit Co-Monomer) in modernen Warmwasser-Wohnungsleitungen.
**mPE** (Metallocen-PE) wird mit **Metallocen-Katalysatoren** hergestellt —Zirkonium- oder Titankomplexe mit Cyclopentadienyl-Liganden. Vs herkömmliche Ziegler-Natta-Katalysatoren erzeugen Metallocene Polymere mit **engerer Molekulargewichtsverteilung**, **gleichmäßigerer Co-Monomer-Verteilung** und **weniger Extrahierbaren**. Ergebnis: klarere Folien bei geringerer Dicke für gleiche Festigkeit (Downgauging), niedrigere Siegeltemperatur, bessere organoleptische Leistung für Lebensmittelverpackungen. **ExxonMobil Exceed S** und **Dow Elite** sind Referenzen.
Variiert stark nach Typ: - **LDPE/LLDPE Spritzguss**: Masse 180-240°C, Werkzeug 20-40°C - **MDPE**: Masse 200-260°C, Werkzeug 20-50°C - **HDPE Spritzguss**: Masse 220-280°C, Werkzeug 20-60°C - **UHMWPE**: **wird nicht im konventionellen Spritzguss verarbeitet** —seine Viskosität ist so hoch, dass es **Ram-Extrusion** oder **Compression Molding** erfordert. Einige Spezialtypen (very-high molecular weight, nicht ultra) können bei 220-280°C mit Vorsicht gespritzt werden.
**Ja, konventionelle Typen schon**: Codes **#2 (HDPE)** und **#4 (LDPE/LLDPE)** werden in kommunalen Systemen weit akzeptiert. PE ist einer der **recycelbarsten Kunststoffe der Welt** —einfache Kohlenwasserstoffkette, keine Halogene, keine komplexen Additive in Commodity-Typen. **rPE** (recyceltes PE) in Lebensmittelkontakttypen ist FDA- und EFSA-zugelassen mit quellenspezifischen Einschränkungen. **UHMWPE wird konventionell nicht recycelt** —zu spezialisiert, wird für nicht-kritische Komponenten umgeschmolzen.
**PE** gewinnt bei: höherer Flexibilität (besonders bei niedriger Temperatur), Spannungsrissbeständigkeit, Transparenz für dünne Folien, Kosten (LDPE/LLDPE). **PP** gewinnt bei: Steifigkeit (höherer Modul), Einsatztemperatur (bis ~100°C vs 70°C bei HDPE), Ermüdungsbeständigkeit (PP "Filmscharnier"), Wasserdampfbarriere. **Faustregel**: für Folien, Säcke, weiche Verpackungen, Kabel → **PE**. Für Klappdeckel, starre hitzebeständige Behälter, Fasern → **PP**.
Eine der größten Variabilitäten aller Kunststoffe: - **LDPE/LLDPE**: 1,5-2,5% (anisotrop) - **MDPE**: 1,5-3,0% - **HDPE**: 1,5-3,0% (kann bei dicken Teilen 4% erreichen) - **Geformtes UHMWPE**: 2-4% aufgrund maximaler Kristallisation Die hohe Schwindung von PE ist eine direkte Folge seiner **hohen Kristallinität** —das Material ist ~50-90% kristallin, vs amorphe wie PC oder ABS mit 0,4-0,7%. Werkzeugdesign mit Übermaß ist Pflicht.
**PEX** (Cross-linked Polyethylene) ist PE mit **chemischen Bindungen zwischen den Ketten** durch drei Methoden: **PEX-A** (Peroxid während der Extrusion), **PEX-B** (Silane + Wasser nach der Extrusion), **PEX-C** (Gamma- oder Elektronenstrahlbestrahlung). Das Ergebnis: **dreidimensionales Netzwerk**, das nicht mehr schmilzt —es ist Thermoset, kein Thermoplast. Hauptanwendung: **Warmwasserleitungen im Wohnbereich** —der wichtigste Ersatz für Kupfer und CPVC in den USA und EU seit 2010. 50+ Jahre Lebensdauer, schnelle Installation durch Crimpen, kein Lösungsmittelschweißen.

Quellen

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