در بخش قبل اولین ویژگی ریزساختار پلی اتیلن یعنی طول مولکول از طریق تعریف متوسط ها و توزیع وزن مولکولی تشریح شد. دومین ویژگی ریزساختار پلی اتیلن مقدار شاخه های آن است. این ویژگی روی قابلیت تشکیل بلور پلی اتیلن موثر است. حال سوال این است که بلور چیست؟
پلی اتیلن اگر زیر میکروسکوپ های قوی دیده شود شامل دو بخش آمورف یا بی شکل و بلور میباشد (شکل ۱). بلور بخشهایی است که از کنار هم قرار گرفتن منظم و بسیار متراکم قسمت هایی از مولکول های پلی اتیلن تشکیل میشود. آمورف در نقطه مقابل آن است و شامل بخشهایی از مولکول های پلی اتیلن است که بدون نظم خاص و با فاصله در کنار هم هستند. پس پلیاتیلن با اینکه فقط از یک جزء تشکیل شده است اما در واقع شامل دو فاز متفاوت است؛ یک فاز سخت و متراکم که بلور نامیده شده و یک فاز نرم و منعطف که آمورف نامیده میشود.
شکل ۱- مدل ساده دو فازی برای ساختار پلی اتیلن شامل نواحی بلورین (دایره های توخالی) و آمورف (بخش های قهوه ای)
برای اینکه مولکلول های پلی اتیلن بتوانند در فاز بلور قرار گیرند لازم است کاملا خطی باشند. مولکلول های پلی اتیلن ذاتا خطی هستند و در این حالت مقدار فاز بلور میتواند تا مقادیر بسیار زیاد نزدیک به ۹۰ درصد نیز برسد و فقط ۱۰ درصد ماده از بخشهای آمورف تشکیل شود. در این شرایط علاوه بر مقدار زیاد بلورها اندازه آنها نیز بزرگ است. اگر مولکول پلی اتیلن دارای شاخه باشد یعنی شامل بیرون زدگی هایی با طول متفاوت از بدنه اصلی مولکول باشد، تحت تأثیر این شاخه ها بخش های کوچکتری از تعداد کمتری از مولکول ها میتوانند در تشکیل بلور مشارکت کرده و نتیجه آن مقدار فاز بلور کاهش یافته و اندازه بلورها هم کوچک تر می شود (شکل ۲)
شکل ۲- بلورهای مولکول پلی اتیلن خطی: بزرگتر و با مقدار یشتر (شکل بالا) و بلورهای مولکلول شاخه دار: کوچکتر و مقدار کمتر (شکل پایین)
تولید کنندگان مواد اولیه پلی اتیلن با کنترل مقدار شاخه میتوانند مقدار فاز بلورین را کنترل کنند. بدین ترتیب که هر چه مقدار شاخه قرار گرفته روی مولکول بیشتر باشد مقدار فاز بلورین کمتر میشود. آنچه در مقیاس بسیار کوچک با تغییر مقدار فازهای بلورین و آمورف رخ میدهد در مقیاس بسیار بزرگتر با اندازه گیری دانسیته قابل اندازه گیری است. هر چه مقدار فاز بلورین افزایش می یابد دانسیته پلی اتیلن بیشتر میشود. پس دانسیته و مقدار فاز بلورین با هم رابطه مستقیم دارند (شکل ۳).
شکل ۳- ارتباط درصد تبلور و دانسیته