Amorfo frente a cristalino
La cristalinidad define el grado de orden de largo alcance de un material y afecta en gran medida a sus propiedades. Cuanto más cristalino es un polímero, más regularmente se alinean sus cadenas. Al aumentar el grado de cristalinidad, aumenta la dureza y la densidad. Esto se ilustra en el poli(etileno).
El HDPE (polietileno de alta densidad) está compuesto por cadenas lineales con pocas ramificaciones. Las moléculas se empaquetan estrechamente, lo que da lugar a un alto grado de orden. Esto lo hace rígido y denso, y se utiliza para las botellas de leche y los tubos de desagüe.
Las numerosas ramificaciones cortas del LDPE (poli(etileno) de baja densidad) interfieren con el estrecho empaquetamiento de las moléculas, por lo que no pueden formar una estructura ordenada. Su menor densidad y rigidez lo hacen adecuado para su uso en películas como las bolsas de plástico y el envasado de alimentos.
A menudo, los polímeros son semicristalinos, existiendo en algún punto de la escala entre lo amorfo y lo cristalino. Suelen consistir en pequeñas regiones cristalinas (cristalitos) rodeadas de regiones de polímero amorfo.
Polímero semicristalino
Los ensayos de impacto por tracción se realizaron en la máquina de ensayos de péndulo de impacto INSTRON CEAST 9050, de acuerdo con la norma EN ISO 8256:2004, a temperatura ambiente. La energía del martillo fue de 15 J, y la velocidad de impacto fue de 4 m/s.La cristalización y el comportamiento de fusión de la poliamida 6 se caracterizaron mediante un DSC 1 Star eSystem de METTLER TOLEDO en atmósfera de nitrógeno. Se ensayaron muestras con un tamaño de 5-20 mg. Los crisoles de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) se aplicaron con tapas perforadas para mantener la presión atmosférica durante la medición. Las muestras se calentaron primero de -10 a 290 °C y luego se enfriaron a -10 °C. Las velocidades de enfriamiento y calentamiento fueron de 10 °C/min. La cristalinidad normalizada (χc) de la PA6 se determinó mediante la ecuación (2):χc=ΔHmΔH100%×100 [%],(2)
donde C denota el impacto de Charpy y c denota la cristalinidad y a0 y a1 son coeficientes que se determinan mediante el método de mínimos cuadrados.Se aplicó un análisis de varianza para comprobar si el modelo es pertinente. Dado que F=16,397, p<0,001 significa que nuestro modelo era aplicable, lo que (en el caso de este modelo simple) coincide con el hecho de que el coeficiente de correlación del impacto de Charpy y la cristalinidad era también significativo. La tabla 4 resume los coeficientes del modelo.Tabla 4Los coeficientes del modelo de regresión lineal.ModeloCoeficiente
Cristalinidad Dsc
el rango de 10 – 20 nm. En ausencia de un gradiente térmico, las láminas crecen radialmente en todas las direcciones, dando lugar a regiones cristalinas esféricas, las llamadas esferulitas. Normalmente, los polímeros sólo pueden producir parcialmente
La cadena vertebral favorece la formación de cristales porque las moléculas prefieren una disposición ordenada con la máxima densidad de empaquetamiento para maximizar el número de enlaces secundarios. Así, las moléculas tienden a organizarse de forma cooperativa y a desarrollar una estructura cristalina. Un buen ejemplo son los
los enlaces de hidrógeno. Esto eleva la temperatura de tránsito del vidrio y el punto de fusión. La alta cristalinidad y las fuertes interacciones intermoleculares también aumentan en gran medida la resistencia mecánica. De hecho, las fibras de Kevlar son algunas de las fibras plásticas más resistentes
Definición de cristalinidad
La cristalinidad define el grado de orden de largo alcance de un material y afecta en gran medida a sus propiedades. Cuanto más cristalino es un polímero, más regularmente alineadas están sus cadenas. El aumento del grado de cristalinidad incrementa la dureza y la densidad. Esto se ilustra en el poli(etileno).
El HDPE (polietileno de alta densidad) está compuesto por cadenas lineales con pocas ramificaciones. Las moléculas se empaquetan estrechamente, lo que da lugar a un alto grado de orden. Esto lo hace rígido y denso, y se utiliza para las botellas de leche y los tubos de desagüe.
Las numerosas ramificaciones cortas del LDPE (poli(etileno) de baja densidad) interfieren con el estrecho empaquetamiento de las moléculas, por lo que no pueden formar una estructura ordenada. Su menor densidad y rigidez lo hacen adecuado para su uso en películas como las bolsas de plástico y el envasado de alimentos.
A menudo, los polímeros son semicristalinos, existiendo en algún punto de la escala entre lo amorfo y lo cristalino. Suelen consistir en pequeñas regiones cristalinas (cristalitos) rodeadas de regiones de polímero amorfo.