Envejecimiento y Degradación de Polímeros Reciclados

A menudo hablamos de la degradación de los polímeros reciclados debido a factores relacionados con las fases de transformación y reciclaje de las materias primas, con consecuencias negativas sobre el producto final.

Menos se habla de los fenómenos de envejecimiento de los polímeros que conciernen a los amorfos y a la parte amorfa de los semicristalinos, por debajo de la temperatura de transición vítrea.

Si bien para el envejecimiento las condiciones de temperatura pueden afectar o recuperar un estado ideal del polímero, la degradación es, en sí misma, un tema más complejo porque concierne, no solo a los componentes de la receta del polímero reciclado, sino también a los procesos de uso. los propios polímeros.

Al no poder analizar los comportamientos de envejecimiento y degradación de todas las composiciones de plásticos reciclados, especialmente en lo que se refiere a los que proceden del posconsumo, nos limitamos a ilustrar las principales causas que pueden determinar los factores descritos anteriormente.

La Temperatura

Si tomamos la temperatura convencional a 20 ° podemos decir que las variaciones, positivas o negativas de la misma, generan en el polímero cambios significativos en las características mecánicas y su comportamiento, que pueden pasar de dúctil a quebradizo.

En particular, la degradación térmica puede ser química, con la determinación de la rotura de los eslabones de las cadenas, o física, con variaciones de comportamiento con respecto al estado a la temperatura de transición vítrea.

Si bien la degradación física es siempre reversible, para la química siempre hablamos de la irreversibilidad del fenómeno.

La degradación térmica se puede expresar visualmente con el amarilleo del producto o en la pérdida parcial de color.

Fuego

La mayoría de los plásticos son combustibles y cuando entran en contacto con altas temperaturas pueden arder y desarrollar gases nocivos.

En la elaboración de los productos se debe tener en cuenta el comportamiento ante el fuego que, además de influir en la estabilidad del producto, puede generar peligrosos fenómenos de toxicidad.

En algunos materiales, sin embargo, la combustión se retrasa o incluso se inhibe gracias a la presencia en ellos de cantidades significativas de cloro (como en PC) o flúor (como en PTFE o ETFE).

Enfriamiento Rápido

Como hemos visto anteriormente, un cambio brusco de temperatura puede provocar el envejecimiento de los polímeros. Por ejemplo, un enfriamiento demasiado rápido en la fase de producción del producto puede crear una fase de desequilibrio en las moléculas con respecto al estado neutro inicial.

Sin embargo, con el tiempo, las macromoléculas tienden a moverse hacia una condición de equilibrio, sin embargo, provocando una ligera disminución de volumen, un aumento de la rigidez y un espesamiento del material.

Los Solventes

Los polímeros como PE, PVC, PTFE o ETFE, no se corroen electroquímicamente como los metales, normalmente ofrecen una buena resistencia a los ácidos sobre una base inorgánica, pero pueden reaccionar con disolventes orgánicos (por ejemplo, acetona) y a veces con agua (por ejemplo, nailon).

En esta situación podemos encontrar como efectos negativos la rotura de los enlaces intermoleculares, la disminución del módulo elástico y el hinchamiento de los materiales.

Oxidación

La reducción de las propiedades mecánicas también se puede determinar por oxidación: los radicales libres de la rotura de los enlaces químicos de las cadenas fijan el oxígeno. Particularmente sensible a este tipo de degradación es el polipropileno.

Rayos Ultravioleta

La acción de los rayos ultravioleta es dañina a largo plazo, porque no solo deteriora el aspecto del material al blanquearlo o oscurecerlo, sino que también reduce sus propiedades mecánicas.

Traducción automática. Nos disculpamos por cualquier inexactitud. Artículo original en italiano.