Sobre a estrutura do polietileno de ultra-alto peso molecular, segundo Callaghan, é correto afirmar que:
- É um polímero totalmente amorfo, sem domínios cristalinos, o que explica sua grande ductilidade.
- A ASTM o define por massa molecular acima de 200 mil g/mol e densidade acima de 0,940 g/cm³.
- Os radicais da fase cristalina recombinam-se rapidamente e formam ligações cruzadas eficientes.
- É semicristalino, e a ASTM exige massa molecular média acima de 3,1 milhões de g/mol.
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Conceito-chave
Um plástico com duas fases
O polietileno de ultra-alto peso molecular é formado por cadeias moleculares extremamente longas. Ele é semicristalino:
| Fase | Organização | Contribuição |
|---|---|---|
| Cristalina | cadeias dobradas e empilhadas em lamelas de 10 a 50 nanômetros | rigidez |
| Amorfa | cadeias emaranhadas entre as lamelas; algumas ligam lamelas vizinhas | ductilidade |
Por isso ele se comporta como um compósito.
A definição pela massa molecular
| Material | Massa molecular média |
|---|---|
| Ultra-alto peso molecular (ASTM) | acima de 3,1 milhões de g/mol |
| Polietileno de alta densidade (termo atual) | abaixo de 200 mil g/mol |
O termo alta densidade, usado na época de Charnley, hoje se reserva a um material de massa muito menor.
Por que as fases importam na radiação
| Fase | Destino dos radicais livres |
|---|---|
| Amorfa | cadeias móveis: radicais se encontram e formam ligações cruzadas (reticulação) |
| Cristalina | cadeias fixas e afastadas: radicais não se recombinam e ficam presos por anos, prontos para oxidar |
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