während HDPE-förmige Flaschen Obwohl es im Allgemeinen gegen viele Chemikalien beständig ist, gibt es bestimmte Substanzen, mit denen es nicht in Berührung kommen sollte, da diese das Material zersetzen oder schwächen können.
HDPE ist ein teilkristallines Polymer, das ihm eine hervorragende Beständigkeit gegen eine Vielzahl von Chemikalien verleiht, eine Ausnahme bilden jedoch stark oxidierende Säuren. Konzentrierte Schwefelsäure (H₂SO₄) und Salpetersäure (HNO₃) sind hochreaktiv und können die Polymerketten angreifen, indem sie einen oxidativen Abbau einleiten. Bei diesem Prozess werden C-H-Bindungen im Polyethylen-Rückgrat aufgebrochen, was zur Bildung von Carbonylgruppen führt. Durch die Einführung dieser polaren Gruppen wird die Kristallstruktur des Materials gestört, was zu Versprödung und einem erheblichen Verlust mechanischer Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit führt. Dieser Abbau ist exotherm, was bedeutet, dass er Wärme erzeugen kann, die möglicherweise den Abbau des Polymers beschleunigt, wenn sie nicht richtig gehandhabt wird. Im Laufe der Zeit kann das Material insbesondere bei mechanischer Belastung zu Spannungsrissen neigen.
Aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylol sind für ihre Lösungsmitteleigenschaften bekannt, die für HDPE problematisch sein können. Diese Verbindungen sind unpolar und können durch Van-der-Waals-Kräfte mit den unpolaren HDPE-Ketten interagieren, wodurch das Polymer aufquillt. Dieses Quellen stört die geordneten kristallinen Bereiche des Polymers, was zu einer Verringerung der Dichte und einem entsprechenden Abfall der mechanischen Eigenschaften wie Steifigkeit und Festigkeit führt. Die Schwellung kann auch zu Dimensionsinstabilität führen, wodurch die Flasche möglicherweise ihre Form nicht mehr beibehält, insbesondere wenn die Schwellung ungleichmäßig ist. In extremen Fällen kann eine längere Einwirkung dazu führen, dass sich das Polymer teilweise auflöst und die Flasche unbrauchbar wird. Die Wirkung aromatischer Kohlenwasserstoffe ist temperaturabhängig, wobei höhere Temperaturen die Quell- und Lösungseffekte verstärken.
Halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff und Dichlormethan sind bei HDPE besonders aggressive Lösungsmittel. Diese Lösungsmittel zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, auf molekularer Ebene mit dem Polymer zu interagieren, was zu einer Verringerung der Kristallinität des Materials führt. Die Halogenatome in diesen Verbindungen können Dipol-induzierte Dipol-Wechselwirkungen mit den Polymerketten erzeugen und so die geordnete Anordnung der Moleküle in den kristallinen Bereichen effektiv stören. Diese Störung führt zu einer Erweichung des Materials, wodurch seine Tragfähigkeit abnimmt und es anfälliger für Verformungen unter Belastung wird. Eine längere Einwirkung kann dazu führen, dass das Polymer das Lösungsmittel absorbiert, was zu einer Schwellung und einer weiteren Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führt. In einigen Fällen kann das Polymer sogar klebrig oder klebrig werden, insbesondere in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, was seinen Nutzen weiter beeinträchtigt.
HDPE ist im Allgemeinen gegen eine Vielzahl organischer Lösungsmittel beständig, bestimmte Lösungsmittel wie Aceton, Ether und Ketone können jedoch eine Herausforderung darstellen. Diese Lösungsmittel sind in der Lage, in die amorphen Bereiche des Polymers einzudringen, in denen die Polymerketten weniger dicht gepackt sind. Die Wechselwirkung zwischen diesen Lösungsmitteln und dem Polymer kann zu einem Phänomen namens Plastifizierung führen, bei dem das Material weicher und flexibler wird. Dieser Effekt kann bei manchen Anwendungen von Vorteil sein, bei HDPE-Flaschen führt er jedoch zu einem Verlust der Steifigkeit, die für die Aufrechterhaltung der Form und Integrität des Behälters von entscheidender Bedeutung ist. Bei längerer Einwirkung kann es zu lösungsmittelbedingten Spannungsrissen kommen, bei denen sich aufgrund der Kombination aus mechanischer Beanspruchung und Lösungsmittelangriff kleine Risse auf der Flaschenoberfläche bilden. Diese Risse können sich im Laufe der Zeit ausbreiten und zu Undichtigkeiten oder einem katastrophalen Ausfall des Behälters führen.
