Symbol przemysłowy: (PE).
Polietylen jest giętki, woskowaty, przezroczysty, termoplastyczny. Traci elastyczność pod wpływem światła słonecznego i wilgoci. Synteza polietylenu jest przykładem polimeryzacji addycyjnej.
Właściwości zależą od warunków przeprowadzenia reakcji (ciśnienia, temperatury, katalizatora) wyróżniamy 4 rodzaje polietylenu:
HDPE (high density PE) - o dużej gęstości (nierozgałęzione łańcuchy zapewniają wysoką gęstość i duże siły oddziaływania międzycząsteczkowego)
MDPE (medium density PE) - o średniej gęstości
LDPE (low density PE) - o niskiej gęstości (rozgałęzione łańcuchy poletylenu "nie pasują" do siebie, co powoduje mniejszą gęstość)
LLDPE (linear low density PE) - liniowy o niskiej gęstości (krótkie, nierozgałęzione łańcuchy powstają w wyniku kopolimeryzacji etenu z alkenami o dłuższych łańcuchach.)
Polietylen (PE) otrzymuje się przez polimeryzację etylenu, którego głównym źródłem są produkty krakingu gazu ziemnego lub ropy naftowej.
Wyróżnia się dwie metody polimeryzaeji etylenu:
- wysokocisnieniową (od 1500 do 3000 at lub 105 Pa);
- niskociśnieniową (1 at lub 105 Pa lub nieco wyższe).
W temperaturze otoczenia (20-5°C) zawartość fazy krystalicznej polietylenu niskociśnieniowego wynosi ok. 75% i zmniejsza się ze wzrostem temperatury. Przypuszcza się, że zmiany struktury - z amorficznej na krystaliczną, zachodzące
w różnych warunkach, mogą powodować tworzenie mikroskopijnych szczelin, w których pod wpływem dużych natężeń pola elektrycznego powstają wyładowania niezupełne.
Polimer wysokociśnieniowy ma w ponad 60% strukturę krystaliczną. Amorficznokrystaliczna struktura polietylenu decyduje o jego giętkości i twardości. Wysokie temperatury, w których przeprowadza się polimeryzację wysokociśnieniową, sprzyjają przebiegowi procesów powodujących tworzenie rozgałęzień w makrocząsteczce polietylenu, co narusza regularną budowę polimeru. Przy polimeryzacji niskociśnieniowej prowadzonej w niższych temperaturach wystąpienie reakcji tworzenia rozgałęzień jest mniej prawdopodobne. W konsekwencji polietylen niskociśnieniowy odznacza się strukturą znacznie bardziej regularną (złożoną wyłącznie z łańcuchów) niż wysokociśnieniowy. Umożliwia to lepsze „upakowanie" cząsteczek polimeru, a więc większą krystaliczność oraz gęstość. Różnice te powodują wyraźny podział polimerów na polietylen o małej, średniej i dużej gęstości.
Polietylen wykazuje skłonność do utleniania się. Powyżej 120°C proces ten prowadzi do utworzenia grup polarnych, które wywierają wpływ na własności dielektryczne. Można przypuszczać, że katalizatory polimeryzacji (aktywatory), zawierające tlen, reagują z węglowodorami, tworząc polarne grupy (OH lub O-OH). Zjawisko to zaobserwowano zwłaszcza przy walcowaniu polietylenu. Dodatek stabilizatorów (np. poliizobutylenu) wpływa korzystnie na stabilizację własności polietylenu w warunkach narażeń cieplnych; dotyczy to zwłaszcza takich własności, jak stratność dielektryczna i rezystywność.
Polietylen - jako materiał niepalny - wykazuje dużą odporność na działanie silnych kwasów i zasad. Istnieją jednak różnice w zachowaniu się polietylenu w zależności od gęstości. Dotyczy to przede wszystkim wrażliwości na działanie rozpuszczalników polarnych (np. acetonu i alkoholi). O ile polietylen o małej gęstości ulega działaniu tych związków, o tyle polietylen o dużej gęstości jest na nie całkowicie odporny.
Ze względu na tendencję polietylenu do pękania pod wpływem naprężeń mechanicznych oraz działania rozpuszczalników, stosuje się w elektrotechnice dwie odmiany polietylenu modyfikowanego: kopolimer z 5% 1-butenu (CH= CH-CH2 -CH3) oraz polietylen sieciowany, stosowany przede wszystkim w kablach.
