پلی اتیلن چیست؟(بخش دوم)

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 1). 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 1- 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 90 درصد نیز برسد و فقط 10 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 2)

شکل 2- 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 3).

شکل 3- ارتباط درصد تبلور و دانسیته

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *