Teoría de Hoffman-Lauritzen para la cristalización

La teoría de Hoffman-Lauritzen en la cinética de cristalización de polímeros es la teoría que describe la dependencia de la temperatura de la velocidad de crecimiento cristalino de los polímeros.

Esta dependencia K(T) se utiliza en la ecuación de Cristalización según NakamuraLa cristalización según Nakamura es el modelo de crecimiento cristalino para la cinética de cristalización no isotérmica durante el enfriamiento.Nakamurapara la cristalización durante el enfriamiento.

Según la teoría de Hoffman-Lauritzen, el crecimiento de los cristales depende tanto de la temperatura de fusión Tm del polímero como de su temperatura de transición vítrea Tg.

De un lado, la tasa de cristalización a la temperatura T es más rápida para un mayor superenfriamiento ΔT=Tm-T. Del otro lado, la tasa de cristalización es más lenta al acercarse a la temperatura T∞=Tg-30, donde el movimiento asociado a casos de flujo de viscosa.

donde:

  • A es el factor preexponencial
  • U es la energía de activación de los saltos segmentarios en los polímeros; este parámetro tiene un valor universal de 6,3 kJ/mol
  • T∞ =Tg - 30 K es la temperatura a la que finaliza el flujo de viscosa; esta temperatura es 30 K inferior a la temperatura de transición vítrea Tg
  • KG es el parámetro cinético de nucleación
  • ∆T=Tm-T es el sobreenfriamiento a partir del punto de fusión de equilibrio Tm y
  • f=2T/(Tm+T) es el factor de corrección.

Esta ecuación sólo tiene valores positivos para el intervalo de temperaturas comprendido entre T∞ y Tm. Por encima de la temperatura de fusión, el material se encuentra en estado líquido y no se produce cristalización. Por debajo de T∞, el material se encuentra en estado vítreo, donde ha finalizado cualquier movimiento viscoso, y donde tampoco se produce más cristalización.

Referencia

[1] Vyazovkin, S.; Burnham, A.K.; Favergeon, L.; Koga, N.; Moukhina, E.; Pérez-Maqueda, L.A.; Sbirrazzuoli, N. (2020). Recomendaciones del Comité de Cinética del ICTAC para el análisis de la cinética en múltiples etapas. Thermochimica Acta689, 178597. https://doi.org/10.1016/j.tca.2020.178597

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https://doi.org/10.1002/marc.200300295

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