Crystallinity Degree (Enthalpy)

Grau de cristalinidade pela entalpia de fusão

A maioria dos polímeros semicristalinos (como o polietileno, o polipropileno e o PET) não é totalmente cristalina nem totalmente amorfa — coexistem regiões cristalinas, onde as cadeias se dobram e empacotam de forma ordenada, e regiões amorfas, onde ficam emaranhadas ao acaso. O grau de cristalinidade mede a fração organizada, e o método mais usado parte da calorimetria diferencial de varredura (DSC): mede-se o calor absorvido para fundir os cristais (a entalpia de fusão ΔH_m, área do pico de fusão), e compara-se com o calor que fundiria o mesmo polímero se fosse 100% cristalino (ΔH_m°, um valor tabelado característico de cada polímero). A fórmula é direta: X_c = (ΔH_m ÷ ΔH_m°) × 100%. Só as regiões cristalinas absorvem calor de fusão, então quanto maior o ΔH_m medido, maior a cristalinidade. O grau de cristalinidade é um dos parâmetros que mais influenciam as propriedades de um plástico. Mais cristalinidade traz: maior rigidez e resistência mecânica, maior densidade, maior resistência química e a solventes, maior temperatura de uso, mas também maior opacidade (os cristais espalham a luz) e menor resistência ao impacto (o material fica mais frágil). A cristalinidade não é fixa — depende da estrutura da cadeia (regularidade, ramificações) e, crucialmente, da história de resfriamento: resfriar lentamente dá tempo para os cristais crescerem (alta cristalinidade); resfriar rápido (têmpera) congela o estado amorfo. É por isso que o mesmo polímero pode ficar transparente ou opaco conforme o processamento. Informe a entalpia de fusão medida e a do material 100% cristalino.