Abstract

ALBANO, C; PAPA, J; BARE, W  and  GONZALEZX, J. Avrami equation inadequacy for modeling the hdpe isothermal crystallization ratesFallas de la ecuación de avrami en el modelado de velocidades de cristalización isotérmica de pead. Rev. Fac. Ing. UCV [online]. 2007, vol.22, n.1, pp.71-78. ISSN 0798-4065.

La dependencia de la velocidad de cristalización de polímeros ha sido relacionada con los procesos clásicos de nucleación y crecimiento. A temperaturas ligeramente inferiores a la temperatura de fusión, la etapa controlante es el proceso de nucleación mientras que con un subenfriamento grande, el control es transferido hacia restricciones de transporte. Con grados de cristalinidad creciente también se observa un cambio de etapa controlante, entre el proceso de nucleación al comienzo, hacia los procesos de transferencia, lo cual frecuentemente se asocia con la aparición de un mecanismo secundario de cristalización. Este comportamiento también ha sido explicado en función de un crecimiento geométrico de superestructuras cristalinas seguido de un aumento local de crystalinidad. Se sabe que el modelo de Avrami es un buen modelo para el primer proceso pero que rápidamente falla con la aparición del proceso secundario de cristalización y el desarrollo de resistencias crecientes de transporte. En este trabajo se presentan y analizan resultados de velocidades de cristalización del PEAD desde 118 hasta 115ºC usando la ecuación de avrami. El grado de ajuste logrado es analizado procesando diferentes rangos de cristalinidad relativa para cuatro niveles de temperatura, y los resultados se interpretan en términos de las etapas controlantes. A 118ºC el modelo de Avrami ajusta satisfactoriamente los datos experimentales, pero se observa que con grados de subenfriamiento crecientes la calidad del ajuste se deteriora a medida que el grado de cristalinidad aumenta. Se encontró que restringiendo el uso de la ecuación de Avrami a los datos dentro de la región donde el proceso de nucleación, y de crecimiento de la superestructura semicristalina son las etapas controlantes, se obtiene valores consistentes para los parámetros. Los resultados de simulación sugieren la aparición de un mecanismo secundario de cristalización para el cual se encontró satisfactorio el modelo de Velisaris-Seferis.

Keywords : PEAD; cristalización; Modelo de Avrami; ajuste de datos; Modelo de Velisaris-Seferis.