Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE), genel kimyasal formülü (C₂H₄)ₙ olan, petrolden türetilen bir termoplastik polimerdir.
HDPE formülü, etilen monomer birimlerinin tekrarlanmasını temsil eder ve polietilen moleküler zincirini oluşturur.
HDPE, diğer polietilen türlerinden daha az yan zincir dallanmasına sahip olmasıyla ayrılır; bu nedenle HDPE genellikle "doğrusal" zincir yapılı olarak adlandırılır.
Bu doğrusal yapı, HDPE'nin zincirlerinin birbirine daha sıkı şekilde yerleşmesine olanak tanır ve bu da onun üstün malzeme özelliklerinin temel sebebidir.

Özellikler

1. Yüksek Dayanım-Ağırlık Oranı: Hafif olmasına rağmen mükemmel çekme dayanımı sunar, bu da onu ağır hizmet uygulamaları için uygun kılar.

2. Kimyasal Direnç: Geniş bir kimyasal, asit ve baz yelpazesine karşı dayanıklıdır, bu da korozyona dayanıklı ortamlarda uzun ömür sağlar.

3. Düşük Nem Emilimi: Düşük su emilimi sayesinde nemli ortamlarda etkinliğini korur.

4. Esneklik ve Darbe Direnci: Aşırı koşullarda bile darbelere ve çevresel gerilime dayanır.

5. Isıl Direnç: Geniş sıcaklık aralığında yapısal bütünlüğünü korur, bu da onu dış mekan ve endüstriyel uygulamalar için ideal kılar.

Yapı

Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE), düşük veya ihmal edilebilir düzeyde dallanmış, uzun doğrusal etilen birimlerinden (–CH₂–CH₂–) oluşur.
Bu doğrusal yapı, polimer zincirlerinin birbirine sıkıca yerleşmesini sağlar ve böylece %80-90’a varan yüksek kristallilik ve yoğun moleküler düzen sağlar.
Bu kompakt yapı, zincirler arası van der Waals kuvvetlerini artırır, böylece HDPE'ye yüksek çekme dayanımı, sertlik ve kimyasal direnç kazandırır.
Bu düşük dallanma seviyesi, Ziegler-Natta veya metallocene katalizörlü polimerizasyon yöntemleriyle elde edilir ve HDPE’yi Düşük Yoğunluklu Polietilen (LDPE) gibi diğer polietilen türlerinden ayırır.
Bu sıkı yerleşimli ve son derece organize yapı, HDPE'yi endüstriyel ve tüketici uygulamalarında sağlam ve dayanıklı bir malzeme haline getirir.

Uygulamalar

HDPE plastiği, günümüzde en çok yönlü plastik malzemelerden biri olup çok geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılmaktadır.
Gücü, darbe ve korozyon direnci, kimyasal profili ve diğer değerli özellikleri, onu çeşitli endüstriler için ideal bir ürün haline getirir.
İşte HDPE plastiğin bazı kullanım alanları:

• Korozyona dayanıklı borular, HDPE levhalar ve stok malzemeleri
• Yakıt tankları
• Gıda ve içecek kapları, plastik şişeler, süt şişeleri, bardaklar vb.
• Şampuan/krem şişeleri, merhem tüpleri, kişisel bakım ürün kapları
• Çöp kutuları, geri dönüşüm kutuları, plastik saklama kapları
• Ekmek poşetleri, tahıl kutusu iç astarları, gıda saklama kapları
• Çamaşır deterjanı şişeleri
• Geri dönüştürülmüş plastik kereste ve kompozitler
• Tıbbi ekipmanlar
• 3D baskı filamentleri
• Denizcilik bileşenleri
• Koaksiyel kablo yalıtkanları
• Atık su ana boruları
• Havai fişek bileşenleri
...ve daha birçok uygulama alanı.

Avantajlar

• Yüksek dayanım-ağırlık oranı
• Düşük sürtünme katsayısı ve düşük nem emilimi
• Yüksek darbe dayanımı, çizik ve ezilmelere karşı direnç
• Küf, mantar, çürüme, mineral asit/bazlar, toprak ve hava koşullarına karşı dayanıklılık
• Kimyasal, su, çözücü, asit, deterjan ve temizlik sıvılarına karşı direnç
• Isıtıldığında kolayca şekil verilebilir ve düşük/orta derecede büzülme gösterir
• Kolayca geri dönüştürülebilir
• Kaynatılarak sterilize edilebilir, bakteri barındırmaz ve bulaşık makinesinde yıkanabilir
• Bazı uygulamalarda daha ağır malzemelerin yerini alabilir
• Maliyet açısından uygundur

Dezavantajlar

• Petrol bazlı bir ürün olduğundan bazı formlarda yanıcı olabilir
• Yüksek termal genleşme gösterir
• Oksitleyicilere ve klorlu hidrokarbonlara karşı zayıftır
• Yapıştırılması zordur
• Uygun olmayan ortamlarda gerilme çatlağına karşı hassasiyet gösterebilir