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Auteur(s)
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Jean-Pierre QUET : Elf Atochem
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La découverte des polyéthylènes linéaires est due (de façon quasi simultanée) à Zletz (Standard Oil Company of Indiana - 1950), Hogan et Banks (Phillips Petroleum Company - 1951), Ziegler (Max Planck Institute - 1953).
Ces polyéthylènes linéaires (symbole normalisé : PE-L) sont constitués de chaînes dépourvues de branchements longs et sont obtenus par polymérisation catalytique à pression et température modérées, contrairement aux polyéthylènes ramifiés obtenus par polymérisation radicalaire sous haute pression et haute température (article Polyéthylène basse densité Polyéthylène basse densité dans ce traité).
Les premières unités de taille industrielle ont été réalisées par Hoechst (1955, catalyse Ziegler) et Phillips (1956, catalyse au chrome).
De nos jours, on distingue :
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les procédés dits en solution, mettant en œuvre une réaction de polymérisation de l’éthylène en solution dans un solvant (le milieu réactionnel est donc monophasique) ;
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les procédés dits en suspension, mettant en œuvre une réaction de polymérisation de l’éthylène en suspension dans un diluant (le polymère n’est plus soluble dans le milieu réactionnel).
Une variante de ce dernier procédé, mettant en œuvre un lit fluidisé de grains de polymère en croissance dans un flux de monomère, fit son apparition en 1970 (pilotes) et trouva un développement industriel au début des années 80. Il s’agit du procédé dit en phase gaz.
Jusqu’en 1970, ces procédés furent employés pour la fabrication des polyéthylènes linéaires haute densité (PE-HD).
Entre 1970 et 1975, les premiers polyéthylènes linéaires basse densité (PE-BD) firent leur apparition. Leur développement commercial s’accompagna d’une nouvelle évolution des procédés qui furent adaptés pour produire non plus des homopolymères modifiés (gamme des polyéthylènes de haute densité) mais de véritables copolymères éthylène - oléfine (en C4 , C5 , C6 , C8 ).
Il en résulta une relance des procédés en solution à basse pression (la présence de comonomère augmente la solubilité du polymère), mais également l’apparition d’un procédé dit solution-masse (dérivé du procédé de polymérisation sous haute pression).
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Principe des procédés6. Fiche produit
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Propriétés physico-chimiques
— Aspect : granulés de diamètre moyen : 3 mm, transparents et présentant une très légère odeur de bougie.
— Température de fusion selon la densité : 105 à 120 oC.
— Indice de fluidité à chaud (NF T 51-016 ou ISO 1133), ou melt index (norme ASTM 1238) : masse de polymère s’écoulant d’une filière à 190 oC sous une charge donnée. Il caractérise la masse moléculaire moyenne du polymère.
— Densité : elle caractérise le taux de cristallinité du polymère et varie entre 0,915 (basse densité) et 0,960 (haute densité).
— Masse moléculaire moyenne en nombre
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: 15 000 à 30 000.— Non-toxicité (applications pour contact alimentaire).
— Précautions d’emploi : mauvaise tenue au feu (fusion et combustion).
: 15 000 à 30 000.
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