Hvorfor er nogle polymer meget krystallinske og amorfe?

* Krystallinitet og amorfhed er imod begreber: Krystallinitet og amorfhed beskriver graden af ​​orden inden for et polymermateriale. En meget krystallinsk polymer har en høj grad af orden, med sine polymerkæder arrangeret i et regelmæssigt, gentagende mønster. En amorf polymer har en langt mindre ordnet struktur med kæder tilfældigt orienteret. De findes på et spektrum, ikke samtidig.

Faktorer, der påvirker krystallinitet i polymerer:

* polymerkædestruktur:

* Regularitet: Polymerer med gentagne, symmetriske enheder (som polyethylen) er mere tilbøjelige til at krystallisere.

* Fleksibilitet: Fleksible kæder (som polyethylen) kan pakke lettere og danne krystaller.

* Filial: Forgrening i en polymerkæde forstyrrer regelmæssigheden og gør det sværere for kæder at justere, hvilket falder krystallinitet.

* behandlingsbetingelser:

* kølehastighed: Hurtig køling fører til mindre tid for kæder til at justere og krystallisere, hvilket resulterer i et mere amorf materiale. Langsom afkøling giver mere tid til organisering og øger krystalliniteten.

* stress/pres: Anvendelse af stress under behandling kan fremme kædejustering og øge krystalliniteten.

* Intermolekylære kræfter:

* stærkere kræfter: Stærke intermolekylære kræfter (som hydrogenbinding) hjælper med at holde kæder i et mere organiseret arrangement, der fremmer krystallinitet.

Hvorfor er det vigtigt at forstå krystallinitet:

* Mekaniske egenskaber: Krystallinske polymerer er generelt stærkere, stivere og har højere smeltepunkter end amorfe polymerer. Dette skyldes, at den ordnede struktur giver modstand mod deformation.

* Optiske egenskaber: Krystallinske polymerer har en tendens til at være mere gennemskinnelige eller uigennemsigtige, mens amorfe polymerer ofte er gennemsigtige.

* opløselighed: Krystallinske polymerer er mindre opløselige end amorfe polymerer.

Kortfattet:

Polymerer kan være enten stærkt krystallinsk eller meget amorf, afhængigt af deres struktur og behandlingsbetingelser. Det er ikke muligt for en polymer at være begge samtidig. At forstå de faktorer, der påvirker krystallinitet, er afgørende for at kontrollere egenskaberne ved polymere materialer.