O comportamento de cristalização dos polímeros tem um impacto importante nas propriedades dos materiais, enquanto a rede de entrelaçamento entre cadeias moleculares, como uma parte importante da estrutura amorfa, desempenha um papel fundamental no processo de cristalização. Para investigar o efeito da rede de entrelaçamento no comportamento de cristalização do polímero sob condições de estiramento, foi utilizado um método de simulação de dinâmica molecular grosseira. Sistemas poliméricos com diferentes graus de entrelaçamento foram construídos com base no modelo de contas-mola Kremer-Grest e foi realizado um estiramento uniaxial ao longo do eixo Z sob condições isotérmicas. Foi analisado sistematicamente o efeito da densidade de entrelaçamento na orientação dos segmentos da cadeia, na deformação inicial de cristalização e no grau de cristalinidade. O estudo descobriu que sistemas com maior densidade de entrelaçamento apresentam menor deformação inicial de cristalização durante o estiramento e maior grau de cristalinidade na faixa de deformação média. Os pontos de entrelaçamento inibem a orientação local dos segmentos da cadeia, mas durante o estiramento, o estresse externo é transmitido através dos pontos de entrelaçamento para os segmentos vizinhos, induzindo uma orientação mais elevada e promovendo a cristalização. Além disso, os pontos de entrelaçamento são gradualmente “expulsos” da região cristalina durante o processo, confirmando ainda mais o duplo papel do entrelaçamento no processo de cristalização induzida por estiramento: por um lado, inibem a orientação local; por outro, promovem o comportamento geral de cristalização por meio do mecanismo de transferência de estresse. Este trabalho oferece uma nova perspectiva microscópica mecanicista para entender a evolução estrutural dos polímeros durante o processamento.

polímero;entrelaçamento;cristalização;simulação molecular