पॉलिमर का क्रिस्टलीकरण

पॉलिमर का क्रिस्टलीकरण उनकी आणविक श्रृंखलाओं के आंशिक संरेखण से जुड़ी एक प्रक्रिया है। ये श्रृंखलाएं एक साथ मुड़ती हैं और लैमेला (सामग्री) कहे जाने वाले आदेशित क्षेत्रों का निर्माण करती हैं, जो स्फेरुलाइट (बहुलक भौतिकी) नाम की बड़ी गोलाकार संरचनाओं की रचना करती हैं। पॉलीमर  पिघलने, यांत्रिक खिंचाव या विलायक वाष्पीकरण से ठंडा होने पर क्रिस्टलीकृत हो सकते हैं। क्रिस्टलीकरण बहुलक के ऑप्टिकल, यांत्रिक, थर्मल और रासायनिक गुणों को प्रभावित करता है। क्रिस्टलीयता की डिग्री का अनुमान विभिन्न विश्लेषणात्मक तरीकों से लगाया जाता है और यह आमतौर पर 10 से 80% के बीच होता है, जिसमें क्रिस्टलीकृत पॉलिमर को अक्सर अर्ध-क्रिस्टलीय कहा जाता है। अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर के गुण न केवल क्रिस्टलीयता की डिग्री से निर्धारित होते हैं, बल्कि आणविक श्रृंखलाओं के आकार और अभिविन्यास से भी निर्धारित होते हैं।

पिघल से जमना
पॉलिमर लंबी आणविक श्रृंखलाओं से बने होते हैं जो पिघल में अनियमित, उलझी हुई कुंडली बनाते हैं। कुछ पॉलिमर जमने पर ऐसी अव्यवस्थित संरचना को बनाए रखते हैं और आसानी से अनाकार ठोस में परिवर्तित हो जाते हैं। अन्य पॉलिमर में, जंजीरों को जमने पर पुनर्व्यवस्थित किया जाता है और आंशिक रूप से आदेशित क्षेत्रों को 1 माइक्रोमीटर के क्रम के विशिष्ट आकार के साथ बनाया जाता है। यद्यपि यह समानांतर संरेखित करने के लिए बहुलक श्रृंखलाओं के लिए ऊर्जावान रूप से अनुकूल होगा, इस तरह के संरेखण में उलझाव से बाधा उत्पन्न होती है। इसलिए, आदेशित क्षेत्रों के भीतर, बहुलक श्रृंखलाएं संरेखित और मुड़ी हुई दोनों हैं। वे क्षेत्र इसलिए न तो क्रिस्टलीय हैं और न ही अनाकार हैं और उन्हें अर्धक्रिस्टलीय के रूप में वर्गीकृत किया गया है। अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर के उदाहरण रैखिक POLYETHYLENE (पीई), पॉलीथीन टैरीपिथालेट (पीईटी), पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन (पीटीएफई) या चातुर्य   polypropylene  (पीपी) हैं।

पॉलिमर क्रिस्टलीकृत हो सकते हैं या नहीं यह उनकी आणविक संरचना पर निर्भर करता है - नियमित रूप से दूरी वाले पार्श्व समूहों के साथ सीधी श्रृंखलाओं की उपस्थिति क्रिस्टलीकरण की सुविधा प्रदान करती है। उदाहरण के लिए, एक्टैक्टिक पॉलीप्रोपाइलीन फॉर्म की तुलना में टैक्टिक में क्रिस्टलाइजेशन बहुत आसान होता है। एटैक्टिक पॉलिमर क्रिस्टलाइज करते हैं जब साइड ग्रुप बहुत छोटे होते हैं, जैसे polyvinyl  में और  रबड़  या सिलिकॉन जैसे बड़े पदार्थों के मामले में क्रिस्टलाइज नहीं होते हैं।

न्यूक्लिएशन
केंद्रक छोटे, नैनोमीटर आकार के क्षेत्रों से शुरू होता है जहां गर्मी की गति के परिणामस्वरूप कुछ श्रृंखलाएं या उनके खंड समानांतर होते हैं। वे बीज या तो अलग हो सकते हैं, अगर थर्मल गति आणविक क्रम को नष्ट कर देती है, या आगे बढ़ जाती है, अगर अनाज का आकार एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक हो जाता है। थर्मल तंत्र के अलावा, बहुलक में अशुद्धियों, रंजक, प्लास्टिसाइज़र, भराव और अन्य योजक से न्यूक्लियेशन दृढ़ता से प्रभावित होता है। इसे विषम न्यूक्लियेशन भी कहा जाता है। इस प्रभाव को ठीक से नहीं समझा गया है और यह अनियमित है, ताकि एक ही योज्य एक बहुलक में न्यूक्लिएशन को बढ़ावा दे सके, लेकिन दूसरे में नहीं। कई अच्छे न्यूक्लियेटिंग एजेंट कार्बनिक अम्लों के धातु लवण हैं, जो स्वयं बहुलक जमने के जमने के तापमान पर क्रिस्टलीय होते हैं।

पिघलने से क्रिस्टल की वृद्धि
क्रिस्टल की वृद्धि मुड़े हुए बहुलक श्रृंखला खंडों के अतिरिक्त जोड़ से प्राप्त होती है और केवल पिघलने बिंदु टी के नीचे के तापमान के लिए होती हैm और कांच के ऊपर संक्रमण तापमान टीg. उच्च तापमान आणविक व्यवस्था को नष्ट कर देता है और कांच के संक्रमण तापमान के नीचे, आणविक श्रृंखलाओं की गति जम जाती है। फिर भी, माध्यमिक क्रिस्टलीकरण टी नीचे भी आगे बढ़ सकता हैg, महीनों और वर्षों के समय के पैमाने में। यह प्रक्रिया पॉलिमर के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करती है और संरेखित बहुलक श्रृंखलाओं के अधिक कॉम्पैक्ट पैकिंग के कारण उनकी मात्रा कम हो जाती है। जंजीरें विभिन्न प्रकार के वैन डेर वाल्स बलों के माध्यम से परस्पर क्रिया करती हैं। अन्योन्यक्रिया शक्ति समानांतर श्रृंखला खंडों के बीच की दूरी पर निर्भर करती है और यह बहुलक के यांत्रिक और तापीय गुणों को निर्धारित करती है।

क्रिस्टलीय क्षेत्रों का विकास अधिमानतः सबसे बड़े तापमान प्रवणता की दिशा में होता है और उन सतहों पर अनाकार मुड़े हुए भागों द्वारा लैमेली के ऊपर और नीचे दबा दिया जाता है। एक मजबूत ढाल के मामले में, विकास में एक दिशात्मक, वृक्ष के समान चरित्र होता है। संदर्भ नाम = IWF >Dendrite IWF ज्ञान में और मीडिया जीजीएमबीएच (पॉलीप्रोपाइलीन के डेंड्रिटिक क्रिस्टलाइजेशन पर वीडियो और लेख)  हालांकि, यदि तापमान वितरण आइसोटोपिक और स्थिर है तो लैमेला रेडियल रूप से बढ़ते हैं और बड़े अर्ध-गोलाकार समुच्चय बनाते हैं जिन्हें गोलाकार कहा जाता है। स्फेरुलाइट्स का आकार लगभग 1 और 100 माइक्रोमीटर के बीच होता है और एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में पार किए गए ध्रुवीकरणकर्ताओं के बीच देखे जाने पर रंगीन पैटर्न की एक विशाल विविधता (देखें, उदाहरण के लिए सामने की छवियां) बनाते हैं, जिसमें अक्सर माल्टीज़ क्रॉस पैटर्न और अन्य ध्रुवीकरण घटनाएं शामिल होती हैं जो एक गोलाकार के अलग-अलग लैमेली के भीतर आणविक संरेखण के कारण होती हैं।

खींचकर क्रिस्टलीकरण
उपरोक्त तंत्र को पिघल से क्रिस्टलीकरण माना जाता है, जो प्लास्टिक के घटकों के अंतः क्षेपण ढलाई  के लिए महत्वपूर्ण है। एक अन्य प्रकार का क्रिस्टलीकरण फाइबर और फिल्म बनाने में उपयोग किए जाने वाले  बाहर निकालना  पर होता है।

इस प्रक्रिया में, बहुलक के माध्यम से मजबूर किया जाता है, उदाहरण के लिए, एक नोजल जो तन्य तनाव पैदा करता है जो आंशिक रूप से इसके अणुओं को संरेखित करता है। इस तरह के संरेखण को क्रिस्टलीकरण माना जा सकता है और यह भौतिक गुणों को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, अनुदैर्ध्य दिशा में फाइबर की ताकत बहुत बढ़ जाती है, और ऑप्टिकल गुण फाइबर अक्ष के साथ और लंबवत बड़े अनिसोट्रॉपी दिखाते हैं। गोलाकार फिलर्स की तुलना में कार्बन नैनोट्यूब जैसे रॉड-जैसे फिलर्स की उपस्थिति में इस तरह की अनिसोट्रॉपी अधिक बढ़ जाती है। पॉलिमर की ताकत न केवल एक्सट्रूज़न से बढ़ जाती है, बल्कि ब्लो मोल्डिंग से भी होती है, जिसका उपयोग प्लास्टिक टैंकों और पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट की बोतलों के उत्पादन में किया जाता है। कुछ पॉलिमर जो पिघल से क्रिस्टलाइज नहीं करते हैं, उन्हें खींचकर आंशिक रूप से गठबंधन किया जा सकता है। कुछ इलास्टोमर्स जो अप्रशिक्षित अवस्था में अनाकार होते हैं, खींचने पर तेजी से तनाव क्रिस्टलीकरण से गुजरते हैं।

समाधान से क्रिस्टलीकरण
पॉलिमर को एक समाधान से या एक विलायक के वाष्पीकरण पर भी क्रिस्टलीकृत किया जा सकता है। यह प्रक्रिया कमजोर पड़ने की डिग्री पर निर्भर करती है: तनु विलयनों में, आणविक श्रृंखलाओं का एक दूसरे से कोई संबंध नहीं होता है और समाधान में एक अलग बहुलक कॉइल के रूप में मौजूद होता है। एकाग्रता में वृद्धि जो विलायक वाष्पीकरण के माध्यम से हो सकती है, आणविक श्रृंखलाओं के बीच बातचीत और पिघलने से क्रिस्टलीकरण के रूप में एक संभावित क्रिस्टलीकरण को प्रेरित करती है। समाधान से क्रिस्टलीकरण के परिणामस्वरूप बहुलक क्रिस्टलीयता का उच्चतम स्तर हो सकता है। उदाहरण के लिए, अत्यधिक रैखिक पॉलीइथाइलीन प्लेटलेट-जैसे एकल क्रिस्टल बना सकते हैं, जिनकी मोटाई 10–20 एनएम के क्रम में होती है, जब एक तनु विलयन से क्रिस्टलीकृत होता है। अन्य पॉलिमर के लिए क्रिस्टल का आकार अधिक जटिल हो सकता है, जिसमें खोखले पिरामिड, सर्पिल और बहुपरत वृक्ष के समान संरचनाएं शामिल हैं।

वर्षा एक बहुत ही अलग प्रक्रिया है; यह एक विलायक का उपयोग करता है जो अलग-अलग मोनोमर्स को घोलता है लेकिन परिणामी बहुलक को नहीं। जब पोलीमराइज़ेशन की एक निश्चित डिग्री तक पहुँच जाता है, तो पोलीमराइज़्ड और आंशिक रूप से क्रिस्टलीकृत उत्पाद घोल से बाहर निकल जाता है। क्रिस्टलीकरण की दर को एक तकनीक द्वारा मॉनिटर किया जा सकता है जो परमाणु चुंबकीय अनुनाद जैसे भंग अंश की चुनिंदा जांच करता है।

सीमित क्रिस्टलीकरण
जब पॉलिमर एक आइसोट्रोपिक, पिघल या केंद्रित समाधान के थोक से क्रिस्टलीकृत होते हैं, तो क्रिस्टलीय लैमेली (मोटाई में 10 से 20 एनएम) आमतौर पर एक गोलाकार आकारिकी में व्यवस्थित होती हैं जैसा कि ऊपर दिखाया गया है। हालांकि, जब बहुलक श्रृंखलाएं कुछ दसियों नैनोमीटर के आयामों के साथ एक स्थान में सीमित होती हैं, जो लैमेलर क्रिस्टल मोटाई या परिभ्रमण, न्यूक्लिएशन और विकास की त्रिज्या की तुलना में या उससे कम होती है, नाटकीय रूप से प्रभावित हो सकती है। एक उदाहरण के रूप में, जब एक बहुलक एक सीमित अल्ट्राथिन परत में क्रिस्टलीकृत होता है, तो लैमेलर क्रिस्टल के आइसोट्रोपिक गोलाकार संगठन में बाधा उत्पन्न होती है और कारावास अद्वितीय लैमेलर क्रिस्टल ओरिएंटेशन का उत्पादन कर सकता है। कभी-कभी श्रृंखला संरेखण परत तल के समानांतर होता है और क्रिस्टल को  ऑन-एज  लैमेली के रूप में व्यवस्थित किया जाता है। अन्य मामलों में, परतों के लंबवत चेन ओरिएंटेशन के साथ इन-प्लेन लैमेला देखे जाते हैं।

सीमित पॉलिमर का अद्वितीय क्रिस्टल अभिविन्यास अनिसोट्रोपिक गुण प्रदान करता है। एक उदाहरण में बड़े, इन-प्लेन पॉलीमर क्रिस्टल नैनोलेयर फिल्मों की गैस पारगम्यता को परिमाण के लगभग 2 क्रमों से कम करते हैं।

टोपोकेमिकल पोलीमराइज़ेशन
टोपोकेमिकल पोलीमराइजेशन के माध्यम से बनने वाले पॉलिमर आमतौर पर क्रिस्टलीय होते हैं। कई मामलों में, मोनोमर से बहुलक संक्रमण क्रिस्टलीयता के प्रतिधारण के साथ होता है। अक्सर एक क्रिस्टल एक्स-रे विवर्तन के माध्यम से ऐसे पॉलिमर की क्रिस्टल संरचना और पोलीमराइजेशन के तंत्र को निर्धारित कर सकते हैं। चूंकि पोलीमराइजेशन क्रिस्टलीय जाली में सॉल्वैंट्स या अभिकर्मकों की सहायता के बिना होता है, यह हरित रसायन के क्षेत्र में आता है। इसके अलावा, टोपोकेमिकल पोलीमराइजेशन ज्यादातर परमाणु किफायती प्रतिक्रियाएं हैं। उत्पाद को बिना किसी और शुद्धिकरण के प्राप्त किया जा सकता है। यह अद्वितीय उत्पादों को प्राप्त कर सकता है जिन्हें परंपरागत तरीकों से संश्लेषित नहीं किया जा सकता है।

क्रिस्टलीयता की डिग्री
पॉलिमर में ऑर्डर किए गए अणुओं का अंश क्रिस्टलीयता की डिग्री की विशेषता है, जो आमतौर पर 10% और 80% के बीच होता है। उच्च मूल्य केवल उन सामग्रियों में प्राप्त होते हैं जिनमें छोटे अणु होते हैं, जो आमतौर पर भंगुर होते हैं, या नमूने में पिघलने बिंदु के नीचे तापमान पर लंबे समय तक संग्रहीत होते हैं। बाद की प्रक्रिया महंगी है और केवल विशेष मामलों में ही लागू की जाती है।

क्रिस्टलीयता की डिग्री का मूल्यांकन करने के अधिकांश तरीकों में पूर्ण क्रिस्टलीय और पूरी तरह से अव्यवस्थित क्षेत्रों का मिश्रण माना जाता है; संक्रमण क्षेत्रों के कई प्रतिशत होने की उम्मीद है। इन विधियों में घनत्व माप, खास तरह की स्कैनिंग उष्मामिति (डीएससी), एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी), अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी और परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) शामिल हैं। मापा मूल्य उपयोग की गई विधि पर निर्भर करता है, इसलिए इसे क्रिस्टलीयता की डिग्री के साथ उद्धृत किया जाता है।

उपरोक्त अभिन्न विधियों के अलावा, क्रिस्टलीय और अनाकार क्षेत्रों के वितरण को सूक्ष्म तकनीकों के साथ देखा जा सकता है, जैसे ध्रुवीकृत प्रकाश माइक्रोस्कोपी और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी।


 * घनत्व माप: क्रिस्टलीय क्षेत्र आमतौर पर अनाकार क्षेत्रों की तुलना में अधिक सघन रूप से भरे होते हैं। इसके परिणामस्वरूप सामग्री के आधार पर 15% तक उच्च घनत्व होता है। उदाहरण के लिए, पॉलियामाइड 6 (नायलॉन) में क्रिस्टलीय घनत्व ρ हैc = 1.24 ग्राम/सेमी3 और अनाकार घनत्व ρa = 1.08 ग्राम/सेमी3). हालाँकि, नमी जो अक्सर नमूने में मौजूद होती है, इस प्रकार के माप को प्रभावित करती है।


 * कैलोरीमेट्री: एक अर्धक्रिस्टलीय बहुलक को पिघलाने पर अतिरिक्त ऊर्जा निकलती है। इस ऊर्जा को डिफरेंशियल स्कैनिंग कैलोरीमेट्री से मापा जा सकता है और इसकी तुलना ज्ञात क्रिस्टलीकरण डिग्री के साथ समान सामग्री के मानक नमूने के पिघलने पर जारी की जाती है।
 * एक्स-रे विवर्तन: परमाणुओं और अणुओं की नियमित व्यवस्था तेज विवर्तन चोटियों का निर्माण करती है जबकि अनाकार क्षेत्रों के परिणामस्वरूप व्यापक प्रभामंडल होता है। पॉलिमर के विवर्तन पैटर्न में आमतौर पर दोनों का संयोजन होता है। चोटियों और प्रभामंडल की सापेक्ष तीव्रता को एकीकृत करके क्रिस्टलीयता की डिग्री का अनुमान लगाया जा सकता है।


 * इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (आईआर): क्रिस्टलीय पॉलिमर से इन्फ्रारेड अवशोषण या प्रतिबिंब स्पेक्ट्रा में अतिरिक्त चोटियां होती हैं जो एक ही संरचना के साथ अनाकार सामग्री में अनुपस्थित होती हैं। ये संकेत आणविक श्रृंखलाओं की नियमित व्यवस्था के विरूपण कंपन से उत्पन्न हो सकते हैं। इन बैंडों के विश्लेषण से क्रिस्टलीयता की डिग्री का अनुमान लगाया जा सकता है।


 * परमाणु चुंबकीय अनुनाद (NMR): क्रिस्टलीय और अनाकार क्षेत्र प्रोटॉन की गतिशीलता से भिन्न होते हैं। उत्तरार्द्ध को एनएमआर संकेतों के रेखा आकार के माध्यम से मॉनिटर किया जा सकता है और क्रिस्टलीयता की डिग्री का अनुमान लगाया जा सकता है।

बहुलक क्रिस्टलीकरण के कैनेटीक्स
क्रिस्टलीयता की डिग्री निर्धारित करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों को समय के साथ क्रिस्टलीकरण के कैनेटीक्स को मापने के लिए शामिल किया जा सकता है। बहुलक क्रिस्टलीकरण कैनेटीक्स के लिए सबसे बुनियादी मॉडल हॉफमैन न्यूक्लिएशन सिद्धांत से आता है। पॉलिमर की क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया हमेशा साधारण रासायनिक दर समीकरणों का पालन नहीं करती है। पॉलिमर विभिन्न प्रकार के शासनों के माध्यम से क्रिस्टलीकृत हो सकते हैं और सरल अणुओं के विपरीत, बहुलक क्रिस्टल लैमेला में दो बहुत अलग सतहें होती हैं। पॉलिमर क्रिस्टलीकरण कैनेटीक्स में दो सबसे प्रमुख सिद्धांत अव्रामी समीकरण और लॉरिट्ज़ेन-हॉफमैन ग्रोथ थ्योरी हैं।

थर्मल और यांत्रिक गुण
उनके कांच संक्रमण तापमान के नीचे, अक्रिस्टलीय पॉलिमर आमतौर पर उनके अणुओं की कम गतिशीलता के कारण कठोर और भंगुर होते हैं। तापमान में वृद्धि आणविक गति को प्रेरित करती है जिसके परिणामस्वरूप विशिष्ट रबर-लोचदार गुण होते हैं। T से ऊपर के तापमान पर एक बहुलक पर एक निरंतर बल लगाया जाता हैg एक viscoelasticity विरूपण में परिणाम, यानी, बहुलक रेंगना (विरूपण) शुरू होता है। गर्मी प्रतिरोध आमतौर पर कांच के संक्रमण तापमान के ठीक नीचे अनाकार पॉलिमर के लिए दिया जाता है। अर्धक्रिस्टलीय पॉलिमर में अपेक्षाकृत मजबूत अंतर-आणविक बल कांच के संक्रमण तापमान से भी ऊपर नरम होने से रोकते हैं। उनका लोचदार मापांक केवल उच्च (पिघलने) तापमान पर महत्वपूर्ण रूप से बदलता है। यह क्रिस्टलीयता की डिग्री पर भी निर्भर करता है: उच्च क्रिस्टलीयता के परिणामस्वरूप एक कठिन और अधिक ऊष्मीय रूप से स्थिर, लेकिन अधिक भंगुर सामग्री भी होती है, जबकि अनाकार क्षेत्र निश्चित लोच और प्रभाव प्रतिरोध प्रदान करते हैं। सेमीक्रिस्टलाइन पॉलिमर की एक अन्य विशेषता आणविक संरेखण की दिशा और इसके लंबवत उनके यांत्रिक गुणों की मजबूत अनिसोट्रॉपी है। कांच के संक्रमण तापमान के ऊपर एक अर्ध-क्रिस्टलीय बहुलक में अनाकार श्रृंखलाएं नमनीय होती हैं और प्लास्टिक रूप से विकृत करने में सक्षम होती हैं। बहुलक के क्रिस्टलीय क्षेत्र अनाकार क्षेत्रों से जुड़े होते हैं। टाई के अणु अनाकार और क्रिस्टलीय चरणों को एक लागू भार के तहत अलग होने से रोकते हैं। जब एक तन्यता तनाव लागू किया जाता है तो अर्ध-क्रिस्टलीय बहुलक पहले लोचदार रूप से विकृत होता है। जबकि क्रिस्टलीय क्षेत्र लागू तनाव से अप्रभावित रहते हैं, अनाकार चरण की आणविक श्रृंखलाएं खिंचती हैं। फिर उपज, जो क्रिस्टलीय क्षेत्रों के प्लास्टिक विरूपण की शुरुआत का प्रतीक है, होता है। अर्ध-क्रिस्टलीय उपज के लिए आणविक तंत्र में अव्यवस्था गति के माध्यम से सामग्री के क्रिस्टलीय क्षेत्रों का विरूपण शामिल है। अव्यवस्थाओं के परिणामस्वरूप बहुलक में मोटे या महीन फिसलन होती है और क्रिस्टलीय विखंडन और उपज होती है। फाइन स्लिप को बड़ी संख्या में विमानों पर होने वाली स्लिप की एक छोटी मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है। इसके विपरीत, मोटे स्लिप कुछ विमानों पर बड़ी मात्रा में स्लिप है। उपज तनाव अव्यवस्थाओं के निर्माण और उनके गति के प्रतिरोध से निर्धारित होता है। उपज देने के बाद, अनाकार क्षेत्र में एक गर्दन बनती है और नमूना लंबाई के नीचे फैलती है। नेकिंग के दौरान, अव्यवस्थित जंजीरें तन्यता दिशा के साथ संरेखित होती हैं, एक आदेशित संरचना का निर्माण करती हैं जो आणविक पुनर्संरचना के कारण मजबूती को प्रदर्शित करती है। गर्दन के प्रसार के बाद प्रवाह तनाव अब काफी बढ़ गया है। मैकेनिकल अनिसोट्रॉपी बढ़ जाती है और लोचदार मापांक अलग-अलग दिशाओं में भिन्न होता है, ड्रॉ दिशा में एक उच्च मापांक मनाया जाता है। आणविक श्रृंखलाओं के तनाव-प्रेरित क्रम के कारण खींचे गए अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर सबसे मजबूत बहुलक सामग्री हैं। अन्य दोष, जैसे कि रिक्तियाँ, अर्ध-क्रिस्टलीय बहुलक में तन्य तनाव के तहत होते हैं और गर्दन के गठन को प्रेरित कर सकते हैं। रिक्तियों को छोटे कोण के एक्स-रे बिखरने के माध्यम से देखा जा सकता है। सनक के विपरीत ये रिक्त स्थान तनाव स्थानांतरित नहीं करते हैं। साक्ष्य बताते हैं कि गुहिकायन उपज की शुरुआत को भी प्रभावित करता है। रिक्त स्थान अनाकार चरण के टूटने से जुड़े हैं। क्रिस्टलीय चरण की ताकत उपज में गुहिकायन के महत्व को निर्धारित करती है। यदि क्रिस्टलीय संरचनाएं कमजोर हैं, तो वे आसानी से विकृत हो जाते हैं जिसके परिणामस्वरूप उपज होती है। मजबूत क्रिस्टलीय क्षेत्रों के साथ अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर विरूपण और गुहिकायन का विरोध करते हैं, अनाकार चरण में रिक्तियों का निर्माण, उपज ड्राइव करते हैं।

जैसा कि क्रिस्टलीय सामग्री में किया जाता है, यांत्रिक गुणों को बदलने के लिए कणों को अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर में जोड़ा जा सकता है। क्रिस्टलीय सामग्रियों में कणों का योग अव्यवस्था की गति को बाधित करने और सामग्री को मजबूत करने का काम करता है। हालांकि, कई अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर के लिए कण भराव सामग्री को कमजोर करते हैं। यह सुझाव दिया गया है कि पॉलिमर में कणों के सख्त प्रभाव के लिए इंटरपार्टिकल मैट्रिक्स लिगामेंट की मोटाई एक निश्चित सीमा से कम होनी चाहिए। क्रिस्टलीय पॉलिमर पॉलीप्रोपाइलीन और पॉलीथीन प्रदर्शन कण मजबूती। प्लास्टिक चिपचिपापन सामग्री हैं जिसका अर्थ है कि लागू तनाव के तहत, समय के साथ उनकी विकृति बढ़ जाती है (रेंगना)। प्लास्टिक के लोचदार गुणों को परीक्षण के समय पैमाने के अनुसार कम समय के व्यवहार (जैसे तन्यता परीक्षण जो मिनट तक रहता है), शॉक लोडिंग, दीर्घकालिक और स्थिर लोडिंग के साथ-साथ कंपन के अनुसार अलग-अलग किया जाता है- प्रेरित तनाव।

ऑप्टिकल गुण
क्रिस्टलीय और अनाकार क्षेत्रों के बीच कई सीमाओं पर प्रकाश के बिखरने के कारण क्रिस्टलीय पॉलिमर आमतौर पर अपारदर्शी होते हैं। इस तरह की सीमाओं का घनत्व बहुत कम क्रिस्टलीयता (अक्रिस्टलीय बहुलक) या क्रिस्टलीय पॉलिमर के बहुत उच्च स्तर वाले पॉलिमर में कम होता है, फलस्वरूप, पारदर्शिता अधिक होती है। उदाहरण के लिए, एटैक्टिक पॉलीप्रोपाइलीन आमतौर पर अनाकार और पारदर्शी होता है जबकि टैक्टिकिटी पॉलीप्रोपाइलीन, जिसमें क्रिस्टलीयता ~ 50% होती है, अपारदर्शी होती है। क्रिस्टलीयता पॉलिमर की रंगाई को भी प्रभावित करती है: क्रिस्टलीय पॉलिमर अनाकार की तुलना में दाग लगाना अधिक कठिन होता है क्योंकि डाई के अणु अनाकार क्षेत्रों में अधिक आसानी से प्रवेश करते हैं।

यह भी देखें

 * लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर
 * बहुलक क्रिस्टल की मॉडलिंग