STRUKTUR POLIMER/STRUCTURE POLYMER


4.1. Kristal polimer
Telah diketahui selama bertahun-tahun yang molekul polimer mampu membentuk kristal. Sejauh mana ini terjadi bervariasi dengan jenis polimer dan mikro molekulnya. Ciri utama dari Kristal polimer dibanding dengan kebanyakan padatan kristal lainnya adalah biasanya cristal polimer hanya semi-kristal. Ini jelas dari kenyataan bahwa kepadatan dari kristal polimer biasanya antara polimer kristal dan polimer amorf. Juga pola difraksi sinar-x dari polimer meleleh-kristalisasi biasanya dalam bentuk cincin tertumpangkan pada beckground menyebar. Beckground ini mengindikasikan adanya fase (amorf) non-kristal dan cincin mengindikasikan bahwa ada tahap kedua terdiri dari kristalit kecil berorientasi acak juga dari kristalit dalam polimer semi-kristal memiliki pengaruh yang besar pada sifat fisik dan mekanik yang semuanya penting untuk memahami dengan jelas tentang sifat dari daerah kristalin.



     style="display:inline-block;width:728px;height:90px"
     data-ad-client="ca-pub-6198638082580790"
     data-ad-slot="4259952265">



4.1.1 Kristalinitas pada polimer
Kristalisasi polimer yang akan mengkristal sampai batas tertentu ketika polimer cair didinginkan di bawah titik leleh dari fase kristalin. Ini adalah prosedur yang dilakukan berulang kali selama pemrosesan polimer dan keberadaan kristal memiliki dampak penting terhadap sifat polimer. Ada banyak faktor yang dapat mempengaruhi laju dan exent yang terjadi pada kristalisasi untuk polimer tertentu. Mereka dapat memiliki variabel proses seperti tingkat pendinginan, kehadiran orientasi saat suhu mencair dan meleleh. Faktor-faktor lain termasuk massa taktisitas dan molar polimer, jumlah rantai bercabang dan keberadaan aditif seperti agen nukleasi. Pertanyaan yang jelas untuk bertanya tentang kristalinitas pada polimer adalah mengapa dan bagaimana molekul Kristal polimer? Jawaban untuk pertanyaan mengapa diberikan oleh pertimbangan termodinamika dari proses kristalisasi. Energi bebas Gibbs G sistem apapun berkaitan dengan entalpi H dan entropi S dengan persamaan
G = H – TS

Dimana T adalah suhu termodinamika. Sistem ini dalam ekuilibrium ketika G minimum. Sebuah polimer mencair terdiri dari rantai digulung dan dilibatkan secara acak. Hal ini memberikan entropi jauh lebih tinggi dibandingkan jika molekul dalam bentuk rantai diperpanjang karena ada konformasi banyak lagi tersedia untuk koil daripada untuk rantai penuh diperpanjang. Nilai yang lebih tinggi S mengarah ke nilai yang lebih rendah dari G. Sekarang jika mencair saat didinginkan ke suhu di bawah titik leleh dari polimer, Tm, kristalisasi mungkin terjadi. Jelas ada urutan tingkat tinggi kristal polimer seperti pada material kristalin lainnya dan mengarah pada penurunan yang cukup besar entropi, S. Dampak entropi seperti ini adalah, lebih dari yang diimbangi oleh pengurangan besar dalam entalpi yang terjadi selama kristalisasi . Jika besarnya perubahan ΔHm entalpi (panas laten) adalah greather dibandingkan dengan produk dari suhu mencair dan perubahan entropi (TmΔSm) kristalisasi akan lebih memungkinkan termodinamika karena akan menghasilkan nilai yang lebih rendah dari G. 

4.1.2 Penentuan struktur kristal

Kristal padat terdiri dari tiga-dimensi arah atom yang teratur. Dalam polimer, atom bergabung bersama-sama dengan sisi-sisi dan terletak di sepanjang satu arah tertentu dalam kristal. Hal ini dimungkinkan untuk menentukan struktur dari kristal padat dengan mendefinisikan pola teratur atom yang diulang dalam struktur. Unit berulang ini dikenal sebagai sel satuan dan kristal yang terbuat dari tumpukan sel. Dalam padatan atom seperti logam kebohongan atom dalam close-array sederhana dikemas (seperti bola bilyar) dan struktur dapat ditentukan dengan mendefinisikan sel unit kubik sederhana atau heksagonal yang hanya berisi beberapa atom. Kemasan unit di molekul padat seperti kristal polimer yang lebih rumit daripada di padatan atom. Dalam hal ini sel unit yang terdiri dari segmen berulang di setiap sel unit. Tergantung pada kompleksitas rantai polimer yang akan ada puluhan atau bahkan ratusan atom dalam sel satuan. Susunan spasial atom dikontrol oleh ikatan kovalen dalam segmen tertentu molekul, dengan segmen polimer yang diadakan bersama-sama dalam kristal dengan ikatan sekunder Van der Walss atau hidrogen. Karena terletak di sepanjang satu arah rantai polimer tertentu dalam sel dan hanya ada ikatan sekunder yang relatif lemah antara molekul-molekul, kristal mempunyai sifat fisik yang sangat anisotropik.