Le Polyéthylène ou polyéthène est un des polymères les plus simples et les moins chers. C'est un plastique inerte.

Son nom vient du fait qu'il est le polymère obtenu par la polymérisation des monomères d'éthylène (CH₂ = CH₂) en une structure complexe de formule générique : − (CH₂ − CH₂)_n − .

Les polyéthylènes sont classés en fonction de leur densité qui dépend du nombre et de la longueur des ramifications présentes dans le matériau.

• PE-UHPM, polyéthylènes à poids moléculaire élevé (en anglais UHMWPE : ultra high molecular weight polyethylene)

• PE-HD, polyétylène à haute densité (en anglais HDPE : high density polyethylene)

• PE-RHD, polyéthylène réticulé à haute densité (en anglais HDXLPE : high density cross-linked polyethylene)

• PE-R, polyéthylène réticulé (en anglais PEX : cross-linked polyethylene)

• PE-MD, polyéthylène à moyenne densité (en anglais MDPE : medium density polyethylene)

• PE-BD, polyéthylène à basse densité (en anglais LDPE : low density polyethylene)

• PE-BDL, polyéthylène linéaire à basse densité (en anglais LLDPE : linear low density polyethylene)

• PE-TBD, polyéthylène à très basse densité (en anglais VLDPE : very low density polyethylene)

Le polyéthylène basse densité a été inventé en 1933 par E.W Fawcett et R.O Gibson. Le polyéthylène haute densité est synthétisé en 1953 par le chimiste allemand Karl Ziegler. Le polyéthylène à basse densité linéaire a été inventé pour remplacer le PE-BD en 1970.

Propriétés

Le polyéthylène est translucide, inerte, facile à manier et résistant au froid. Le polyéthylène est thermoplastique.

Les deux principales familles de polyéthylènes sont le PEBD et le PEHD. Le PEBD est plus ramifié que le PEHD, ce qui signifie que les chaînes ne s'assemblent pas bien entre elles. Les forces intermoléculaires de type force de Van der Waals sont donc plus faibles. Il en résulte une plus faible densité, une plus grande malléabilité et une biodégradation plus rapide. En revanche, le PEHD est plus résistant. Les polyéthylènes ramifiés sont obtenus par polymérisation radicalaire vinylique et ont une masse moléculaire de l'ordre de 200 000 à 500 000 (mais elle peut être beaucoup plus grande). Le polyéthylène linéaire est obtenu par une méthode de synthèse plus compliquée et donc plus chère : la polymérisation Ziegler-Natta.

Sa permitivité relative est de 2,25.

Utilisation

Le polyéthylène est le plastique le plus employé. Il compose notamment la moitié des emballages plastiques.

L'utilisation la plus visible du polyéthylène, abrégé PE, sont les sacs plastiques. Lorsque le sac se froisse facilement sous la main, avec un bruit craquant, un touché « mécanique » et revient plus ou moins spontanément à sa forme d'origine, c'est du PEHD. Lorsque le touché est plus « gras », que le plastique se froisse sans bruit, se perce facilement avec le doigt, c'est du PEBD.

• Les principales applications du PEBD sont des produits souples : sacs, films, sachets, sacs poubelle, récipients souples (ketchup, crèmes hydratantes...)...

• Les principales applications du PEHD sont des produits rigides : flacons (détergents, cosmétiques...), bouteilles, tupperwares, jerricans...

Le polyéthylène téréphtalate est aussi un polymère.