Polimeros

Laboratorio de Polímeros

CRECIMIENTO Y OBSERVACIÓN DE ESFERULITAS DE POLIPROPILENO.

Preparación de la muestra
Anisotropía
Patrón de cruz maltesa
Índice de refracción.
Observación de la muestra por luz polarizada.
Cristales pequeños
Mayor Temperatura
Cristalización de la muestra.
Fundición del PP, teniendo en cuenta Tc y Tm.
Menor tiempo
Crecimiento y observación de esferulitas depolipropileno.

DATOS EXPERIMENTALES Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS.
Polipropileno (pellets)
Tc: temperatura de cristalización. (Aprox. 115°C)
Tm: temperatura de fusión. (165°C) Tc˂ Tm
Experimentalmente se fundió el polipropileno a una Tm mayor (190°C) para borrar su historia térmica y fundirlo bien, para su cristalización el horno estaba a 130°C, por encima de suTc, ya que, a ésta temperatura las esferulitas empezaron a formarse.
Esta formación comienza por la distribución de las cadenas poliméricas en forma desordenada en algunas regiones del material (fase amorfa) pero mayoritariamente se pliegan dando lugar a una estructura ordenada denominada lamela (fase cristalina). Las lamelas nuclean y constituyen las estructuras esféricas denominadasesferulitas.
El crecimiento de esferulitas depende del lapso de tiempo y de la temperatura a la cual se produce la cristalización Tc.
Gracias a la microscopía óptica por luz polarizada se pudo observar las regiones amorfas y la formación del patrón de cruz maltesa en la esferulita. A continuación se dan a conocer algunas de las micrografías de las esferulitas de PP obtenidas en el laboratorio:

Aquíse puede ver como las esferulitas (zonas en forma radial), no alcanzaron a formarse durante la cristalización del polímero. Los diferentes colores son debido al índice de refracción, es decir, la luz. La cruz maltesa no se observa muy bien y las zonas oscuras son zonas amorfas. Esto se presenta por la diferencia entre los índices de refracción y por la birrefringencia del polímero.

En estamicrografía se nota la cruz maltesa con más claridad, colores más vivos, esferulitas de mayor tamaño y otras más pequeñas, pero en una cantidad mayor.
La formación de esferulitas más pequeñas se debe a que estas no alcanzaron a crecer al encontrarse con el límite de las otras a sus lados.
También se observan zonas amorfas pero en menor cantidad, debido a que hubo una mejor cristalización.
En lasmicrografías anteriores se observaron las esferulitas a través de polarizadores cruzados, a demás del fenómeno de birrefringencia, de aquí la variedad de colores.

A diferencia de las micrografías ya mostradas esta fue tomada bajo polarización cruzada, así que no se observan las cadenas de los polímeros perpendiculares al analizador ni al polarizador. Debido a esto no hay una gama de colorescomo en los anteriores. Aquí se aprecia la cruz maltesa en un color claro y otros negros (oscuros), se aprecia la estructura radial de la esferulita y la separación de las superficies de material amorfo (zona oscura) y la de material cristalino (zona clara) desde el centro de ésta. Cuando se encuentran unas con otras dejan de crecer como lo muestra la micrografía.

PREGUNTAS.

1. Averiguarsobre generalidades del PP y qué influencia tiene en sus propiedades específicas una mayor o menor cristalinidad.

Tiene una estructura parcialmente ordenada, estructuralmente es un polímero vinílico, similar al polietileno, sólo que uno de los carbonos de la unidad monomérica tiene unido un grupo metilo.
El polipropileno fabricado de manera industrial es un polímero lineal, cuya espina dorsales una cadena de hidrocarburos saturados. Cada dos átomos de carbono de esta cadena principal, se encuentra ramificado un grupo metilo (CH3). Esto permite distinguir tres formas isómeras del polipropileno: Isotáctica, sindiotáctica y atáctica. Estas se diferencian por la posición de los grupos metilo-CH3 con respecto a la estructura espacial de la cadena del polímero. Las formas isotácticas y...