Teilkristallin

Einen Feststoff, welcher sowohl kristalline als auch amorphe Bereiche (Domänen) enthält, bezeichnet man als teilkristallin. Der Begriff teilkristallin spielt im wesentlichen in der Polymerphysik eine Rolle. Kühlt man die Schmelze eines Polymer ab, so bewegen sich die Ketten immer weniger und beginnen sich regelmäßig anzuordnen (kristallisieren). Da die Ketten aber ineinander verknäult sind (engl. entangled), kann dieser Prozess nicht in der ganzen Probe stattfinden sondern nur in Domänen. Im Rest der Probe erstarren die Ketten ungeordnet (amorph).

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Polymere kristallisieren umso mehr, je langsamer die Schmelze abgekühlt wird. Es kristallisieren iso- oder syndiotaktische Polymere (Taktizität). Ataktische Polymere kristallisieren nur, wenn die Substituenten sehr klein sind, wie beim Polyvinylfluorid. Polymere mit kleinen Seitenketten kristallisieren besser als solche mit großen. Ebenso kristallisieren vernetzte oder verzweigt Polymere nicht.

Kristalline Substanzen, die nicht als Einkristall sondern als Polykristalle vorliegen, werden nicht als teilkristallin bezeichnet, auch wenn sich zwischen den Kristalliten ein dünner amorpher Film befindet.

Kristallinität, Kristallinitätsgrad, Kristallisationsgrad

Der Kristallinitätsgrad bezeichnet den Anteil eines teilkristallinen Feststoffes, der kristallin ist. Bei Polymeren hängt der Kristallinitätsgrad von der thermischen Vergangenheit des Materials ab. Tempern, das heisst, dass Polymer lange Zeit auf knapp unter den Schmelzpunkt zu erwärmen, erhöht die Kristallinität. Die Polymerketten können sich dann ordnen. Methoden zur Bestimmung der Kristallinität bei Polymeren sind Röntgenbeugung, IR-Spektroskopie oder NMR. Die verwendete Einheit der Kristallinität hängt von der Messmethode ab. In der Regel wird sie als Massenbruch oder Molenbruch angegeben.

Siehe auch

Sphärolith

Literatur

• Bernd Tieke (2000): Makromolekulare Chemie. Eine Einführung Wiley-VCH, Weinheim. ISBN 978-3527293643