Principal diferença - polímeros amorfos vs cristalinos

Os polímeros são grandes macromoléculas formadas pela união de um grande número de unidades menores chamadas monômeros. Existem vários tipos de classificações de polímeros. A classificação mais primária é baseada nos tipos de monômeros que formam o polímero. De acordo com esta classificação, existem dois tipos de polímeros; (a) homopolímeros, formados pela união de tipo único de monômero (ex: cloreto de polivinila) e (b) heteropolímero, formado pela união de dois ou mais tipos diferentes de moléculas de monômero (ex: copolímero de poli (etileno, propileno)). Outra classificação é baseada nas propriedades do material do polímero, a saber; cristalino e amorfo. No entanto, essa classificação é um tanto confusa porque os polímeros geralmente podem ser cristalinos e amorfos. Embora não haja polímeros 100% cristalinos, alguns polímeros podem ser 100% amorfos sob certas condições. As cadeias de polímero são organizadas em regiões cristalizadas com padrões específicos. Como não há polímeros completamente cristalizados, os polímeros com regiões mais cristalinas são chamados de polímeros semicristalinos. Polímeros amorfos são os polímeros que não possuem regiões cristalinas e nem moléculas uniformemente empacotadas. Em vez disso, as regiões amorfas de um polímero têm moléculas empacotadas aleatoriamente sem nenhum ponto de fusão nítido. Assim, o principal diferença entre polímeros amorfos e cristalinos é que polímeros amorfos não têm moléculas uniformemente empacotadas, enquanto os polímeros cristalinos têm moléculas uniformemente empacotadas.

Este artigo descreve,

1. O que é polímero amorfo?

2. O que é polímero cristalino?

3. Diferença entre polímeros amorfos e cristalinos

O que é polímero amorfo

Polímeros amorfos são polímeros compostos de regiões amorfas onde as moléculas são arranjadas aleatoriamente. Os polímeros podem ser completamente amorfos ou misturados com regiões amorfas e cristalinas. Os polímeros amorfos possuem propriedades mecânicas e físicas amplamente diferentes devido à sua estrutura e temperatura. Abaixo da temperatura de transição vítrea (T_g), os polímeros amorfos exibem propriedades vítreas, duras e quebradiças. À medida que a temperatura aumenta, enquanto passa o T_g, polímeros amorfos formam ligações cruzadas e mostram propriedades elásticas. T_g é definida como a temperatura na qual o polímero torna-se macio devido ao movimento molecular coordenado de longo alcance. Látex de borracha natural, borracha de estireno-butadieno (SBR) são bons exemplos de polímeros amorfos abaixo da temperatura de transição vítrea.

O que é polímero cristalino

Nem um único polímero é cristalino porque todos os polímeros cristalinos contêm quantidades consideráveis ​​de material amorfo. Assim, os polímeros cristalinos são geralmente chamados de polímeros semicristalinos. Os polímeros cristalinos apresentam padrões de difração de raios X devido à existência de padrões parciais específicos de moléculas nas cadeias poliméricas e exibem uma temperatura de fusão cristalina. Difração de raios-X, medições de densidade e calor de fusão são detectados a fim de determinar a fração de substâncias cristalinas presentes em um determinado polímero.

Diferença entre polímeros amorfos e cristalinos

Definição

Polímeros amorfos são os polímeros que contêm regiões amorfas onde as moléculas são arranjadas aleatoriamente.

Polímeros cristalinos são os polímeros com regiões cristalinas onde as moléculas são arranjadas em um padrão parcial.

Arranjo de moléculas

Polímeros amorfos não têm moléculas uniformemente empacotadas.

Polímeros cristalinos têm moléculas uniformemente empacotadas.

Ponto de fusão

Polímeros amorfos não têm um ponto de fusão agudo.

Polímeros cristalinos tem um ponto de fusão agudo.

Clareza

Polímeros amorfos são transparentes.

Polímeros cristalinos são opacos / translúcidos.

Encolhimento

Polímeros amorfos tem um baixo encolhimento.

Polímeros cristalinos tem um alto encolhimento.

Resistência química

Polímeros amorfos têm uma resistência química fraca.

Polímeros cristalinos tem uma boa resistência química.

Dureza

Polímeros amorfos são macios.

Polímeros cristalinos são difíceis.

Energia para derreter

Polímeros amorfos tem baixa energia.

Polímeros cristalinos tem alta energia.

Ao contrário dos polímeros cristalinos, os polímeros amorfos são quebradiços e vítreos abaixo de T_g, enquanto elastomérico acima de T_g.

Permeabilidade de Gás

Polímeros amorfos têm uma alta permeabilidade ao gás.

Polímeros cristalinos têm uma baixa permeabilidade ao gás.

Ao contrário dos polímeros amorfos, os polímeros cristalinos exibem uma temperatura de transição de fusão (T_m), temperatura de transição vítrea (T_g) e ordem cristalina.

Referências:

Chalmers, J. M., & Meier, R. J. (Eds.). (2008). Caracterização molecular e análise de polímeros. Amsterdã: Elsevier. Giles, H. F., Wagner, J. R., & Mount, E. M. (2005). Extrusão: O guia de processamento definitivo e manual. Norwich, NY: William Andrew Pub. Sperling, L. H. (1997). Materiais multicomponentes poliméricos: uma introdução. Nova York: Wiley. Cortesia de imagem:

“Amorfo vs Cristalino” Por CPNikadee - Obra do próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia