Cristalinidad del Hdpe
La cristalización de los polímeros es un proceso asociado a la alineación parcial de sus cadenas moleculares. Estas cadenas se pliegan y forman regiones ordenadas denominadas laminillas, que componen estructuras esferoidales más grandes denominadas esferulitas[1][2] Los polímeros pueden cristalizar al enfriarse tras la fusión, el estiramiento mecánico o la evaporación del disolvente. La cristalización afecta a las propiedades ópticas, mecánicas, térmicas y químicas del polímero. El grado de cristalinidad se estima mediante diferentes métodos analíticos y suele oscilar entre el 10 y el 80%, y los polímeros cristalizados suelen denominarse “semicristalinos”. Las propiedades de los polímeros semicristalinos están determinadas no sólo por el grado de cristalinidad, sino también por el tamaño y la orientación de las cadenas moleculares.
Los polímeros se componen de largas cadenas moleculares que forman espirales irregulares y enredadas en la masa fundida. Algunos polímeros conservan esa estructura desordenada al congelarse y se convierten fácilmente en sólidos amorfos. En otros polímeros, las cadenas se reorganizan tras la congelación y forman regiones parcialmente ordenadas con un tamaño típico del orden de 1 micrómetro[3] Aunque sería energéticamente favorable que las cadenas del polímero se alinearan en paralelo, dicha alineación se ve obstaculizada por el enredo. Por lo tanto, dentro de las regiones ordenadas, las cadenas de polímeros están alineadas y plegadas a la vez. Por lo tanto, estas regiones no son ni cristalinas ni amorfas y se clasifican como semicristalinas. Ejemplos de polímeros semicristalinos son el polietileno lineal (PE), el tereftalato de polietileno (PET), el politetrafluoroetileno (PTFE) o el polipropileno isotáctico (PP)[4].
Cristalinidad del polipropileno
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
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 cristalino
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