Polietilè d'alta densitat

En la síntesi de polietilè s'empren bàsicament dos tipus de processos: la producció de PE a alta pressió i la producció a baixa pressió. 

En el procés d'alta pressió s'utilitza un mecanisme radicalari en el que la presència de traces d'oxígen actua com a iniciador de la reacció. Es tracta d'un procés de polimerització amb temperatures properes a 200ºC i pressions entre 1500 i 2000 bars en fase gas. La reacció s'inicia quan una molècula d'oxígen es dissocia en dos àtoms radicalaris a causa d'una aportació energètica; un d'aquests radicals iniciadors activen el doble enllaç d'un monòmer d'etè. D'aquesta manera el doble enllaç s'obre i es forma un radical monomèric d'etè que activa a un altre monòmer, allargant la cadena d'etilè. El procés de creixement de la cadena s'atura quan dos radicals es troben i així finalitzen la reacció, formant macromolècules. L'aportació energètica tant pot ser mitjançant calor o radiació.   

Existeix una variant especial de la polimerització en massa anomenada polimerització en fase gasosa; la reacció es produeix en reactors de doble camisa tubulars sota pressió. L'escalfor de la reacció s'ha d'eliminar per evitar la descomposició de la barreja reaccionant. El polímer surt del reactor  a pressió a uns 200ºC en forma de massa viscosa, i és alimentat a una màquina extrusora on se li afegeixen els additius necessaris; d'allà s'extreu el polímer en forma de tub o de cinta, es refreda i es talla fins a convertir-lo en un granulat.

El procés a baixa pressió es caracteritza per l'ús de catalitzadors inorgànics per a dur a terme el procés de polimerització. El mecanisme de reacció és similar al procés d'alta pressió, però diferenciats en que l'etilè, o bé en gas o en dissolució, reacciona amb ell mateix sobre la superfície límit d'un catalitzador sòlid. Per a aquest procés normalment s'empra el catalitzador Ziegler o el catalitzador Phillips. En el cas de utilitzar un mecanisme en fase gas s'empra catàlisi heterogènia, de manera que es fa passar un cabal d'etilè gas a través de la xarxa creada pel catalitzador; així es formen grànuls de polietilè. Aquests queden normalment en forma de pols i s'han de purificar, separant-los quan calgui del catalitzador i assecant-los. En l'actualitat es treballen amb nous catalitzadors on no és necessària la seva posterior eliminació. El polietilè fabricat a baixa pressió rep additius i és granulat de la mateixa manera que en el procés d'alta pressió.      



Existeixen altres processos d'obtenció de polietilè: com per exemple el procés de suspensió, que consisteix en una polimerització de precipitació. Es basa en la diferència de solubilitats entre l'eitlè i el polietilè. S'empra un hidrocarbur aromàtic de baix pes molecular com a dissolvent, 15 bars de pressió i una temperatura entre 20 i 70ºC. En aquestes condicions experimentals l'etilè és soluble en el hidrocarbur mentres que el polietilè és insoluble, de manera que a mesura que avança la reacció precipita polietilè, que queda suspès en forma de partícules fines. Finalment la separació es fa mitjançant centrifugació. 

El procés en solució es realitza a elevada pressió i temperatura per assegurar que el polietilè format queda dissolt en el dissolvent; un cop finalitzada la síntesi el dissolvent s'elimina per destil.lació.