Valores de densidad y conversión de unidades
Los grados de polietileno se clasifican en gran medida por densidad, y los límites son convenciones y no constantes físicas. El LDPE ocupa 915–935 kg/m³. Por debajo se sitúa el VLDPE (muy baja densidad, por debajo de 915). Por encima, el LLDPE se solapa en 915–925 con una arquitectura de cadena distinta, el MDPE va de 926 a 940, y el HDPE ocupa 940–970.
Para convertir entre unidades: divida kg/m³ entre 1.000 para obtener g/cm³; multiplique g/cm³ por 62,428 para obtener lb/ft³. La gravedad específica es numéricamente idéntica a la densidad en g/cm³ porque el agua es 1,000 g/cm³ a 4 °C. Como todo grado de polietileno tiene una gravedad específica inferior a 1, todos flotan en agua — que es exactamente lo que aprovecha la separación por flotación-hundimiento en las plantas de reciclaje.
Por qué el LDPE es menos denso
El proceso de radicales libres a alta presión que produce el LDPE crea ramificaciones largas y cortas a lo largo de la cadena principal. Esas ramificaciones obstruyen físicamente la cristalización, así que solo el 45–55% del polímero forma regiones cristalinas ordenadas; el resto permanece amorfo, con más volumen libre entre cadenas. Un empaquetamiento menos eficiente significa menor masa por unidad de volumen.
Esa misma ramificación explica el resto del perfil de propiedades. Menor cristalinidad significa menor punto de fusión, menor rigidez, mayor alargamiento, mejor transparencia y mejor comportamiento de termosellado — por eso el LDPE domina el film aunque el HDPE sea mecánicamente más resistente.
Qué modifica la densidad en la práctica
Tres factores alejan un material real del valor de libro de texto.
- Contenido de comonómero — más comonómero significa más ramificación, menor cristalinidad, menor densidad.
- Cargas — carbonato de calcio, talco, vidrio o metal elevan la densidad de forma sustancial, aproximadamente en proporción a su fracción de volumen.
- Contaminación de polímero en el reciclado — las fracciones de HDPE o PP desplazan la densidad medida hacia arriba o hacia abajo según la mezcla.
- Huecos y humedad en el pellet — afectan a la densidad aparente (que es distinta de la densidad sólida y típicamente de 500–600 kg/m³ para pellets).
Materiales reciclados a base de LDPE
El LDPE postconsumo reciclado que es genuinamente un único polímero mide valores cercanos a los del material virgen, quizá ligeramente superiores por aditivos y pigmentos residuales. Los reciclados multipolímero se alejan más: una corriente con HDPE y PP dará lecturas más altas que el LDPE puro, y una con carga mineral aún más.
El pellet de PolyAl reciclado de envases de bebida es un ejemplo claro: ≈66% LDPE, 18% HDPE y 6% PP más aproximadamente un 10% de aluminio en masa, con una densidad de 950–1050 kg/m³. El aluminio se dispersa en forma de finas escamas y añade masa sin un aumento proporcional de volumen, lo que también explica por qué el material es más rígido y dimensionalmente más estable que el LDPE sin carga. Su punto de reblandecimiento Vicat se sitúa en 90–100 °C y su MFI en 2–4 g/10 min.
Usar la densidad en la selección de materiales
La densidad es un indicador de la cristalinidad, y la cristalinidad determina la mayor parte del conjunto de propiedades mecánicas. En la práctica, un polietileno de mayor densidad será más rígido, más resistente, más resistente químicamente, menos permeable y menos transparente; uno de menor densidad será más flexible, más tenaz a baja temperatura, más fácil de sellar y más transparente.
En el diseño de piezas, la densidad también importa comercialmente: la resina se vende por peso pero las piezas se diseñan por volumen. Un aumento de densidad del 10% supone un 10% más de coste de material para la misma geometría de pieza — algo a comprobar al comparar un reciclado cargado con una resina virgen sin carga usando solo el precio por kilo.
Propiedades físicas del LDPE
| Densidad | 915–935 kg/m³ (0,915–0,935 g/cm³) |
|---|---|
| Densidad (imperial) | 57,1–58,4 lb/ft³ |
| Gravedad específica | 0,915–0,935 |
| Densidad aparente (pellets) | ≈500–600 kg/m³ |
| Cristalinidad | 45–55% |
| Punto de fusión | 105–115 °C |
| Punto de reblandecimiento Vicat | 85–95 °C |
| Índice de fluidez | 0,3–20 g/10 min (según grado) |
| Resistencia a la tracción | 8–15 MPa |
| Alargamiento a la rotura | 100–650% |
| Absorción de agua | <0,01% |
| Temperatura de procesado | 160–230 °C |