alors que Bouteilles en forme de PEHD est généralement résistant à de nombreux produits chimiques, il existe des substances spécifiques avec lesquelles il doit éviter tout contact, car elles peuvent dégrader le matériau ou l'affaiblir.
Le PEHD est un polymère semi-cristallin, ce qui lui confère une excellente résistance à une variété de produits chimiques, mais les acides oxydants forts constituent une exception. L'acide sulfurique concentré (H₂SO₄) et l'acide nitrique (HNO₃) sont très réactifs et peuvent attaquer les chaînes polymères en initiant une dégradation oxydative. Ce processus implique la rupture des liaisons C-H dans le squelette du polyéthylène, conduisant à la formation de groupes carbonyle. L'introduction de ces groupes polaires perturbe la structure cristalline du matériau, entraînant une fragilisation et une perte importante des propriétés mécaniques, telles que la résistance à la traction et la résistance aux chocs. Cette dégradation est exothermique, ce qui signifie qu'elle peut générer de la chaleur, accélérant potentiellement la dégradation du polymère si elle n'est pas correctement gérée. Au fil du temps, le matériau peut devenir sujet à la fissuration sous contrainte, en particulier s'il est soumis à des contraintes mécaniques.
Les hydrocarbures aromatiques, comme le benzène, le toluène et le xylène, sont connus pour leurs propriétés solvantes, qui peuvent être problématiques pour le PEHD. Ces composés sont non polaires et peuvent interagir avec les chaînes HDPE non polaires via les forces de Van der Waals, provoquant un gonflement du polymère. Ce gonflement perturbe les régions cristallines ordonnées du polymère, entraînant une réduction de la densité et une baisse correspondante des propriétés mécaniques telles que la rigidité et la résistance. Le gonflement peut également conduire à une instabilité dimensionnelle, la bouteille pouvant ne plus conserver sa forme, notamment si le gonflement est irrégulier. Dans des cas extrêmes, une exposition prolongée peut entraîner une dissolution partielle du polymère, rendant le flacon inutilisable. L’impact des hydrocarbures aromatiques dépend de la température, des températures plus élevées exacerbant les effets de gonflement et de dissolution.
Les hydrocarbures halogénés, tels que le chloroforme, le tétrachlorure de carbone et le dichlorométhane, sont des solvants particulièrement agressifs pour le PEHD. Ces solvants se caractérisent par leur capacité à interagir avec le polymère au niveau moléculaire, entraînant une réduction de la cristallinité du matériau. Les atomes d'halogène dans ces composés peuvent créer des interactions dipolaires induites par des dipôles avec les chaînes polymères, perturbant ainsi l'arrangement ordonné des molécules dans les régions cristallines. Cette perturbation entraîne un ramollissement du matériau, réduisant sa capacité portante et le rendant plus sensible à la déformation sous contrainte. Une exposition prolongée peut amener le polymère à absorber le solvant, entraînant un gonflement et une diminution supplémentaire des propriétés mécaniques. Dans certains cas, le polymère peut même devenir collant, en particulier dans des environnements très humides, ce qui compromet encore davantage son utilité.
Le PEHD est généralement résistant à une large gamme de solvants organiques, mais des solvants spécifiques comme l'acétone, l'éther et les cétones peuvent présenter des défis. Ces solvants sont capables de pénétrer dans les régions amorphes du polymère, où les chaînes du polymère sont moins serrées. L'interaction entre ces solvants et le polymère peut conduire à un phénomène appelé plastification, dans lequel le matériau devient plus mou et plus flexible. Cet effet peut être bénéfique dans certaines applications, mais dans le cas des bouteilles en PEHD, il entraîne une perte de rigidité, essentielle au maintien de la forme et de l'intégrité du récipient. Une exposition prolongée peut entraîner des fissures sous contrainte induites par le solvant, où de petites fissures se forment à la surface de la bouteille en raison de la combinaison des contraintes mécaniques et de l'attaque du solvant. Ces fissures peuvent se propager avec le temps, entraînant des fuites ou une défaillance catastrophique du conteneur.
