Temperatura de transición vítrea
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
Polímero cristalino
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Polímeros con temperatura de transición vítrea
Tm0, en cantidades fácilmente medibles. Así, se puede utilizar el rango observado de temperaturas de fusión para obtener información sobre la distribución de los espesores laminares en una muestra cristalizada.Los estudios teóricos [6, 7] han indicado que el espesor laminar (“altura de paso”) de un cristal de polímero en crecimiento debe ser inicialmente igual a
lg*, el grosor del núcleo de tamaño crítico para una tasa de crecimiento máxima. Dado que un cristal con esta dimensión se fundiría sólo ligeramente por encima de la temperatura de cristalización, Tx, y dado que se sabe que el polietileno se funde aproximadamente a medio camino entre Tx y
En este trabajo, las temperaturas de fusión de las láminas, o porciones de ellas, en una muestra dada se reportan como una función del tiempo y la temperatura de cristalización. Suponiendo que la temperatura de fusión del polietileno lineal depende principalmente del grosor de la lámina, se puede correlacionar un punto de fusión observado con el grosor de una lámina que se formó a una temperatura conocida. Sin embargo, al hacer esto, deben tomarse ciertas precauciones para minimizar los cambios en la geometría del cristal antes de la fusión real. En la siguiente sección se mencionan algunos de los factores que pueden afectar al rango de fusión observado de una muestra, y se indica hasta qué punto estos factores influyen en la elección de un procedimiento de fusión.2. Factores que afectan a la temperatura de fusión observada RecristalizaciónLa fusión de regiones cristalinas inestables de pequeño tamaño seguida de la cristalización del fundido recién formado sobre los núcleos estables existentes se denomina en este trabajo recristalización. La ocurrencia de la recristalización hace muy difícil obtener la distribución completa de los puntos de fusión que caracterizan los cristales presentes en una muestra dada [10]. Las muestras de polietileno que se cristalizan por enfriamiento o enfriamiento lento desde la fusión hasta la temperatura ambiente habrán cristalizado en gran medida a altos grados de subenfriamiento desde
Tabla de temperaturas de transición vítrea
Este gráfico debería mostrar que la temperatura de fusión de un polímero aumenta cuando la temperatura de cristalización de un polímero era mayor (la temperatura de fusión de un polímero 100% cristalino debería ser igual a la temperatura de cristalización). Básicamente, la temperatura de fusión depende de la historia de la cristalización.
No estoy seguro de cómo debo explicarme esto. Por ahora, diría que la mayor temperatura de cristalización significaría una cristalización más lenta y una mayor cristalinidad, por lo tanto, una mayor temperatura requerida para la fusión.
En general, cuanto más larga sea la longitud de los “cristales” individuales, más alto será el punto de fusión (por lo que, tal y como afirmas en tu pregunta, una mayor cristalinidad implica una mayor temperatura de fusión). La temperatura máxima de fusión se producirá en la máxima cristalización, es decir, en el caso idealizado en el que el polímero cristaliza en un solo cristal. Si denominamos esta temperatura hipotética como $T_m^0$, la relación es algo así como
En cuanto a la pregunta del título: la temperatura de fusión depende de la temperatura de cristalización previa en la medida en que la temperatura de cristalización influyó en el grado de cristalinidad del polímero.