Почему полиэтилен высокого давления имеет низкую плотность — и наоборот?

Плотность вещества зависит от того, насколько плотно упакованы его молекулы. Особенно это относится к полимерам с длинными молекулами, которым трудно упаковаться в кристаллы с правильным расположением полимерных цепей. А способность к плотной упаковке очень сильно зависит от строения молекул. Например, симметричным маленьким "шестиугольникам" молекул бензола С6Н6 упаковываться легко, поэтому уже при небольшом понижении температуры ниже +5,5°С бензол становится твердым. А вот у молекул толуола С6Н5-СН3 около шестиугольных колец торчат боковые группы СН3, которые сильно затрудняют упаковку и кристаллизацию. Результат - толуол замерзает при минус 95°С, на 100 градусов ниже бензола! Когда синтезируют полиэтилен при высоких давлениях, в его длинных (до 1000 звеньев в цепи) молекулах много боковых групп, от СН3 до С4Н9, и эти группы очень сильно мешают плотной упаковке молекул. А при синтезе полиэтилена при низких давлениях реакция идет медленнее, образуются длинные неразветвлённые молекулы без боковых групп, которые легче упаковываются в кристаллы, и полимер получается более плотным.