Il PE può essere prodotto utilizzando un'ampia varietà di metodi di lavorazione. Utilizzando l'etilene come materia prima primaria-con propilene, 1-butene o esene che fungono da co-monomeri-e sotto l'influenza di catalizzatori, il polimero viene prodotto tramite polimerizzazione in impasto liquido o processi di polimerizzazione in fase gassosa-. Il polimero risultante viene sottoposto a una serie di passaggi-tra cui evaporazione flash, separazione, essiccazione e granulazione, per ottenere un prodotto finito costituito da granuli uniformi. Questi metodi di lavorazione includono, tra gli altri, l'estrusione di lastre, l'estrusione di film, l'estrusione di tubi o profili, lo stampaggio per soffiaggio, lo stampaggio a iniezione e lo stampaggio rotazionale.
Estrusione: i gradi di PE destinati alla produzione per estrusione in genere possiedono un indice di fusione (MI) inferiore a 1 e una distribuzione del peso molecolare (MWD) da media-a-ampia. Durante la lavorazione, un MI basso contribuisce a garantire un'adeguata resistenza del fuso. I gradi con una MWD più ampia sono generalmente più adatti per l'estrusione, poiché facilitano velocità di produzione più elevate, determinano pressioni inferiori sulla testa della filiera-e mostrano una ridotta tendenza alla frattura da fusione.
Il PE trova numerose applicazioni nell'estrusione, come nella produzione di fili, cavi, tubi flessibili, tubi e profili. Le applicazioni dei tubi spaziano dai tubi gialli di piccolo-diametro utilizzati per la distribuzione del gas naturale ai tubi neri di grande-diametro (fino a 48 pollici) e con pareti spesse-utilizzati nei sistemi di condutture industriali e comunali. L'uso di tubi di-diametro cavo e a parete cava-di grandi dimensioni-che fungono da sostituti dei drenaggi in cemento-e di altre linee fognarie-è un settore in rapida crescita.
Foglio e termoformatura: i rivestimenti termoformati presenti in molti grandi frigoriferi da picnic-sono realizzati in PE, una scelta guidata dalla robustezza, dalla leggerezza e dalla durata intrinseche del materiale. Altri prodotti in fogli e termoformati includono parafanghi, rivestimenti per serbatoi, vassoi, coperture protettive, contenitori di spedizione e taniche. Un'applicazione significativa e in rapida espansione per i fogli in PE è nella produzione di geomembrane o rivestimenti per stagni; questa applicazione sfrutta le caratteristiche di tenacità, resistenza chimica e impermeabilità dell'MDPE (polietilene a densità media).
Stampaggio per soffiaggio: negli Stati Uniti, più di un-terzo di tutto l'HDPE venduto viene utilizzato nelle applicazioni di stampaggio per soffiaggio. Queste applicazioni abbracciano un ampio spettro, dalle bottiglie utilizzate per confezionare candeggina, olio per motori, detergenti, latte e acqua distillata, fino ad articoli su larga scala-come rivestimenti di frigoriferi, serbatoi di carburante per automobili e fusti. Le principali caratteristiche prestazionali richieste per i gradi per soffiaggio-come resistenza alla fusione, resistenza alla rottura da stress ambientale (ESCR) e tenacità-sono simili a quelle richieste per le applicazioni di lastre e termoformatura; di conseguenza, gradi simili di PE possono spesso essere utilizzati attraverso questi diversi metodi di lavorazione. Lo stampaggio a iniezione-soffiaggio viene generalmente utilizzato per produrre contenitori più piccoli (meno di 16 once) per il confezionamento di prodotti farmaceutici, shampoo e cosmetici. Un vantaggio di questo processo è che le bottiglie vengono ritagliate automaticamente durante la produzione, eliminando la necessità di passaggi di finitura post-stampaggio-a differenza del soffiaggio standard. Sebbene alcune qualità di-MWD (distribuzione del peso molecolare) strette vengano talvolta utilizzate per migliorare la finitura superficiale, in genere sono preferite le qualità di MWD da medie-a-larghe.
Stampaggio a iniezione: l'HDPE ha innumerevoli applicazioni, che vanno dai bicchieri riutilizzabili per bevande a pareti sottili- ai secchi da 5-galloni, che rappresentano un-quinto del consumo di HDPE prodotto a livello nazionale. I gradi per stampaggio a iniezione hanno tipicamente un Melt Index (MI) compreso tra 5 e 10; questi includono gradi di fluidità-inferiori caratterizzati da elevata tenacità, nonché gradi di fluidità-superiore apprezzati per la loro lavorabilità. Le applicazioni includono imballaggi a pareti sottili-per beni di consumo e prodotti alimentari; secchi resistenti e durevoli per alimenti e vernici; e applicazioni che richiedono un'elevata resistenza alle fessurazioni da stress ambientale, come i serbatoi del carburante di piccoli motori e i bidoni dei rifiuti da 90 galloni.
Stampaggio rotazionale: i materiali lavorati con questo metodo vengono generalmente macinati in polvere, consentendo loro di sciogliersi e fluire durante il ciclo termico. Lo stampaggio rotazionale utilizza due categorie di PE: gradi per uso generale-e reticolabili. I gradi MDPE/HDPE-per uso generale hanno generalmente una densità compresa tra 0,935 e 0,945 g/cc e presentano una MWD stretta; questa combinazione conferisce elevata resistenza agli urti e deformazione minima ai prodotti finiti. Il loro indice di fusione generalmente rientra nell'intervallo da 3 a 8. I gradi-MI superiori sono in genere inadatti, poiché non hanno la resistenza agli urti e alle crepe da stress ambientale richieste nei prodotti stampati a rotazione.
Le applicazioni di stampaggio rotazionale ad alte-prestazioni sfruttano le proprietà uniche dei gradi chimicamente reticolabili. Durante la fase iniziale del ciclo di stampaggio questi gradi presentano ottime caratteristiche di fluidità; successivamente, si reticolano per sviluppare resistenza alle fessurazioni da stress ambientale, tenacità, resistenza all'abrasione e agli agenti atmosferici. Il PE reticolabile è particolarmente adatto per contenitori su larga scala-, che vanno dai serbatoi da 500 galloni per il trasporto di vari prodotti chimici ai serbatoi di stoccaggio agricolo da 20.000 galloni.
Pellicola: la lavorazione della pellicola in PE viene generalmente eseguita utilizzando metodi di estrusione di pellicola soffiata standard o di estrusione di pellicola fusa. La maggior parte del PE prodotto viene utilizzato per applicazioni su pellicola, utilizzando polietilene-a bassa{2}}densità (LDPE) per usi generali o polietilene lineare a bassa-densità (LLDPE). L'HDPE di tipo film- viene generalmente utilizzato in applicazioni che richiedono resistenza alla trazione e impermeabilità superiori. Ad esempio, la pellicola HDPE viene spesso utilizzata per sacchetti di merci, sacchetti della spesa e imballaggi alimentari.
