polimeros

CRISTALIZACIÓN POLÍMEROS CRISTALINOS.
1.- Introducción.
Antes de 1920, los investigadores químicos más punteros no sólo afirmaban que las macromoléculas no
existían, sino que también los productos llamados macromoleculares como las proteínas, los elastómeros
de la hevea y la celulosa no podían existir en forma cristalina. Sin embargo, a principios de los años 20,
Haworth utilizando técnicasde difracción de rayos X demostró que la celulosa estirada era un polímero
cristalino constituido por unidades repetitivas de celobiosa. En 1925, Katz, casi de broma, colocó una goma
de caucho natural estirada en un espectrómetro de rayos X y para su sorpresa, comprobó que presentaba un
patrón de interferencia típico de una sustancia cristalina.
Los polímeros generalmente poseen estructuraamorfa (desordenada) como consecuencia del mecanismo
seguido en la polimerización que generalmente es radicálico. Sin embargo, bien por la composición
química del monómero o por el procedimiento seguido en la polimerización -coordinación y en ocasiones
aniónico- el estado cristalino también puede existir en los polímeros.
Mientras la cristalinidad en los metales y en las cerámicas implicadisposición de átomos e iones, en los
polímeros implica la ordenación de moléculas y, por tanto, la complejidad es mayor. La cristalinidad
polimérica puede considerarse como el empaquetamiento de cadenas moleculares para producir una
disposición atómica ordenada. La estructura cristalina se especifica en términos de celdillas unidad, que
ordinariamente son complejas
Las substancias molecularesconstituidas por pequeñas moléculas (por ejemplo, agua y metano)
generalmente son totalmente cristalinas (en estado sólido) o totalmente amorfas (en estado líquido). Las
moléculas poliméricas, como consecuencia de su tamaño y de su complejidad, suelen ser parcialmente
cristalinas (o semicristalinas) con regiones cristalinas dispersas dentro de un material amorfo.
En la región amorfa aparecencadenas desordenadas o desalineadas, condición muy común debido a las
torsiones, pliegues y dobleces de las cadenas que impiden la ordenación de cada segmento de cada cadena.
Otros efectos estructurales repercuten en la extensión de la cristalinidad. Las sonas cristalinas son las
responsables de la resistencia mecánica y las amorfas están asociadas a la flexibilidad y elasticidad del
materialSolamente unas pocas familias de polímeros poseen la regularidad estructural suficiente como para
cristalizar (orden a larga distancia) y, aún en estos casos, nunca es posible lograr un 100% de estructura
cristalina y habrá que definir el grado de cristalización como la fracción del polímero que presenta
estructura cristalina con relación al polímero total. El resto será amorfa y, por ello, poseeráuna temperatura

Tg . Aunque algunos polímeros, muy regulares, pueden mostrar grados de cristalización tan altos como el
90%, normalmente, rara vez se supera el 50%.
El grado de cristalinidad de los materiales poliméricos puede variar desde completamente amorfo a casi
enteramente cristalino (hasta , aproximadamente, un 95%). Las muestras metálicas casi siempre son
totalmente cristalinas,mientras que las cerámicas son o totalmente cristalinas o totalmente amorfas. Los
polímeros semicristalinos tienen analogía con las aleaciones metálicas bifásicas.
La densidad de un polímero cristalino es mayor que la de un polímero amorfo del mismo material y peso
molecular, ya que las cadenas de la estructura cristalina están más empaquetadas. La determinación de la
proporción del sólido que escristalino (su cristalinidad) tiene, a menudo, una considerable importancia
práctica, ya que una cristalinidad creciente tiene el efecto útil de mejorar propiedades tales como la
resistencia y la rigidez, la resistencia a la disolución y la estabilidad dimensional (ablandamiento térmico).

El método más fácil para medir la cristalinidad es la determinación del volumen específico (el...