Recebido em 27/5/02; aceito em 4/9/02 CRYSTALLIZATION AND CRITICAL COOLING RATE TO VITRIFY POLY(DECAMETHYLENE SEBACATE). We synthesized Poly(decamethylene sebacate) -P10MS -and studied its overall crystallization rates in a range of temperatures using Differential Scanning Calorimetry in isothermal conditions, which enabled us to identify the crystallization mechanism by means of the Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov equation. The critical cooling rate (R c ) to vitrify the P10MS was determined using a non-isothermal method proposed by Barandiarán & Colmenero (BC). The value of R c is around 50-250 K/s, which confirms the experimentally observed difficulty to vitrify this polymer.Keywords: crystallization; critical cooling rate; poly(decamethylene sebacate).
INTRODUÇÃOA relevância deste trabalho consiste na utilização da Teoria Geral de Transformação de Fases para desvendar o mecanismo de cristalização e, posteriormente, testar a consistência dos valores experimentais das taxas de nucleação (I) e crescimento (G) de cristais no P10MS, as quais serão utilizadas num rigoroso teste experimental da Teoria Clássica de Nucleação (TCN), com um mínimo de parâmetros ajustáveis.Um parâmetro necessário para o teste da TCN é a temperatura de transição vítrea (T g ). No entanto, análises térmicas mostraram não ser possível obter o P10MS vítreo. Assim, a pergunta "quão rápido o P10MS deve ser resfriado para se vitrificar?" torna-se pertinente e, portanto, demanda a obtenção de sua taxa crítica de resfriamento. Em resumo, os objetivos deste trabalho consistem em utilizar a teoria geral de transformação de fases de Johnson-Mehl-AvramiKolmogorov (JMAK) para estudar a cinética de cristalização e determinar a taxa crítica de resfriamento para vitrificar o P10MS.
TEORIA CristalizaçãoEste trabalho é parte da pesquisa que visa testar a Teoria Clássi-ca de Nucleação com um mínimo de parâmetros ajustáveis.Escolhemos o P10MS porque, segundo Flory e McIntyre 1 , este polímero apresenta nucleação primária homogênea e crescimento de cristais controlado por nucleação superficial secundária. Esses dois fatos podem levar, em princípio, à determinação experimental do parâmetro mais problemático da TCN: a energia superficial, pois ela controla ambos os mecanismos.O processo de cristalização envolve as etapas de nucleação e crescimento de cristais, mas a grande maioria das pesquisas sobre cristalização de materiais poliméricos concentra-se apenas no processo de crescimento de cristais [2][3][4][5][6][7][8] , ou então na cinética de cristalização total [9][10][11][12][13][14][15] . Daí a importância de se estudar a nucleação. Com os devidos cuidados, a cristalização de materiais pode ser descrita quantitativamente pelo modelo de Kolmogorov (1937), Johnson e Mehl (1939) e Avrami (1939)(1940)(1941) 16 . A expressão de JMAK estabelece que a cristalinidade desenvolvida por um material aquecido em regime isotérmico, por um tempo t, pode ser correlacionada com o tipo e a cinética de nucleação e crescimento cristalino. Assim, quando as suposições da teoria ...