Amorfe en Kristallijne stoffen

Amorfe en kristallijne stoffen spelen bij kunststof een heel belangrijke rol. Voor een niet natuurlijke of chemische onderlegd persoon is het tevens een vrij complexe theorie. Onderstaand geven wij enkele voor kunststof belangrijke zaken weer.

• Het verschil tusse amorfe en kristallijne stoffen zit in de manier waarop de molecule van de swtof naast en door elkaar liggen. Bij amorfe stoffen liggen de molecuul ketens als ‘spaghetti’door elkaar heen, ongeordend zonder spcifieke vorm zie afbeelding

• Bij kristallijne stoffen liggen de moleculen in een vast geordend stramien, een wetmatige geordende structuur
• Bij Semie kristallijnen vormen de moleculen allemaal eilandjes met een geordende structuur die met elkaar verbonden zijn door moleculen die net geordend liggen
• Kenmerkend voor kunststoffen is dat amorfe kunststoffen (semi)transparant zijn, denk aan acrylaat en polycarbonaat. Maar ook PVC en polystyreen zijn zonder kleurstoffen transparant.
• Zuiver kristallijne kunststoffen komen niet veel voor.
• Semi kristallijne kunststoffen komen wel heel veel voor en dat zijn de Polyolefinen zoals Polyethyleen en Polypropeen. Deze kunststoffen zijn opgebouwd uit koolstof en waterstof. Maar ook de Fluorpolymeren zoals PVDF, PFA en PTFE

Kristallijne kunststoffen worden Amorf bij verhitting

Op het moment dat een deel (of semi) kristallijne wordt verwarmd dan veranderd de molecuul structuur zodra de stof de glas fase (fase waarin de stof nog hard/stabiel is) verlaat. De stof komt dan in de rubberfase Zodra we HDPE, PP of PVDF gaan lassen dan veranderd de moleuul structuur tijdelijk van semikristalliniteit naar amorf. Dit is heel goed te zien als je HDPEof PP naturel of PVDF aan het lassen bent, er kan door het las materiaal heen gekeken worden. Zodra het materiaal begint af te koelen wordt het weer melkwit. Afhankelijk van de kwaliteit maar ook van de afkoelsnelheid zal er veer een bepaalde mate van kristallen ontstaan die deze kunststof zijn goede eigenschappen geeft.

Voor het maken van een goede lasverbinding is dus van belang dat de kunststof rustig koelt zodat de moleculen weer netje naast elkaar gaan liggen. Als er onverhoopt heel snel afgekoeld gaat worden dan is er op de plaats waar dit plaats vind sprake van degradatie. De oorspronkelijke PE 100 heeft nu de eigenschappen van PE80 of minder. Over het verschil in PE80 en PE100 en de bijbehorende MRS waarde vint= u op de pagina ontwikkeling HDPE63, 80 en 100

Links met meer informatie:

Wikipedia; Semikristaliniteit met een duidelijke omschrijving van Semikristaliniteit en de gevolgen van cross-links.

Wikipedia; Glastemperatuur