¿Cuál es la razón técnica detrás de algunos materiales plásticos que muestran más de una propiedad entre transparencia, translucidez y opacidad?

Los materiales termoplásticos pueden ser amorfos o semicristalinos en microestructura. Los polímeros semicristalinos tienen regiones tanto amorfas como cristalinas.

En las regiones amorfas, las cadenas poliméricas no están alineadas, están desorganizadas. En las regiones cristalinas, las cadenas de polímeros tienen un mayor número de enlaces secundarios entre ellas que hacen que estén alineadas y más apretadas. Las regiones amorfas son más transparentes para el ojo que las regiones semicristalinas.

[imagen que muestra la diferencia entre la estructura amorfa y semicristalina]

Con la mayoría de los materiales semicristalinos (como el polipropileno), hay formas de controlar el enfriamiento del polímero para garantizar que no se formen regiones cristalinas. Esto hace que el polímero sea más transparente.

El color del material también se puede cambiar mediante el uso de aditivos para crear un determinado color. Por ejemplo, se puede agregar negro de carbón para hacer que el plástico sea de color negro y se puede agregar óxido de titanio para hacer que el plástico sea blanco. Muchos plásticos tienen un tinte amarillento natural, por lo que para hacerlos azules, debe agregar óxido de titanio y luego el pigmento azul. Sin el óxido de titanio, el plástico solo aparecería verde.

Se trata de los cristales. El polipropileno es un buen ejemplo. Es un polímero tan simple que espontáneamente, y muy rápidamente, comenzará a empaquetarse en una red semicristalina. Esencialmente, es una cuerda que se autoorganiza en una hoja de bobinas apretadas. Es semicristalino porque todavía hay regiones desordenadas que surgen de los errores de empaque, pero en general, la estructura cristalina es bastante impresionante y, bajo las condiciones de iluminación adecuadas, parece una gran cruz.

Esta es la razón por la cual el polipropileno es transparente. El cristal es lo suficientemente grande como para dispersar la luz. Para hacerlo transparente, debe reducir el tamaño del cristal para que sea mucho más pequeño que la longitud de onda de la luz (agregue agentes nucleantes para aumentar el número de “puntos de partida” para los cristales), o elimine los cristales a través de una térmica especial. historia de tratamiento. Alternativamente, use un tipo de polipropileno que no cristalice tan fácilmente. La mayoría de los PP se cristaliza porque es sindiotáctica o isotáctica, lo que significa que está altamente organizada a lo largo de su columna vertebral (hay un grupo metilo, un carbono y 3 hidrógenos, que se ramifica de la cadena principal con cualquier otro carbono; si siempre está en el mismo lado de la cadena, es isotáctico; si se alterna, es sindiotáctico). El “gunk” PP es atáctico, que tiene los grupos metilo dispersados ​​al azar. Esto debería ser más transparente porque no cristalizará tan fácilmente.

Al igual que la formación de hielo, depende del proceso y de los ingredientes. La cristalinidad es un aspecto, los rellenos son otro. ¿Detalles específicos?

Por lo general, el grado de cristalinidad de los polímeros puros afecta su transparencia. Cuanto más cristalino es, más opaco tiende a ser. El mismo polímero puede fabricarse y / o procesarse para tener diferentes grados de cristalinidad y, por lo tanto, diferentes grados de transparencia. Los rellenos y aditivos también pueden afectar la transparencia de un polímero.

Creo que tiene que ver con la proporción de fases microcristalinas presentes. Algunas de las cadenas de polímeros pueden plegarse y formar estructuras regulares similares a cristales. Eso afectará las propiedades físicas y ópticas.