Biológico, oxidativo, fotodegradación y térmico

En los años transcurridos desde el período de posguerra, los plásticos han tomado cada vez más el mercado al reemplazar los productos fabricados con otros tipos de materiales, ya que las innumerables ventajas que trajo este nuevo material se destacaron de inmediato.

Entre las ventajas de los materiales plásticos que se pueden subrayar, encontramos la ligereza, la facilidad de procesamiento, la posibilidad de colorear y el bajo costo de producción.

De hecho, en esos años nos concentramos en las ventajas indiscutibles de los plásticos sin investigar los problemas que determinaron su degradación .

Hoy, con la gran experiencia que han adquirido los usuarios y fabricantes de plásticos, podemos equilibrar las ventajas y desventajas de un material tan innovador.

Podemos clasificar las desventajas entre internas y externas:

Desventajas internas

• modificación química y física
• proceso de producción de polímeros
• reactividad química de aditivos

Desventajas externas

• variaciones termo-higrométricas
• Exposición a los rayos UV
• contaminantes
• calor
• microorganismos
• oxígeno
• causas accidentales

Además, la degradación puede ser física o química . En el deterioro físico, se puede observar un aumento en la cristalinidad y, en consecuencia, en la densidad, con la aparición de tensiones internas, grietas y deformaciones.

El químico, que tiene lugar a nivel molecular, sobre la base del agente degradante, afecta las cadenas de polímero con una pérdida de cohesión y una disminución del peso molecular.

DETERIORO OXIDATIVO

Aunque la degradación de los polímeros orgánicos e inorgánicos bajo el efecto del oxígeno es muy lenta, esto provoca la liberación de sustancias químicas que conducen a la autocatalización del polímero en sí, es decir, los agentes químicos resultantes de la degradación a su vez atacan el cadena polimérica, activando un proceso autodestructivo.

Además, si esta fase se ve afectada por la formación de radicales libres por la acción del calor o la luz , entonces la reacción entre el polímero y el oxígeno aumenta la tasa de escisión de las cadenas, lo que conduce a la reticulación y la formación de elementos volátiles.

Este proceso se llama fotooxidación o termooxidación , dependiendo de si el disparador fue ligero o calor. Las consecuencias directas sobre la calidad del polímero pueden verse a través de la reducción de las propiedades mecánicas, especialmente con respecto a la elasticidad y la resistencia a la rotura.

DECAYO ORGÁNICO

Por degradación biológica se entiende el ataque de hongos y bacterias sobre algunos polímeros , especialmente los de derivación natural. Estos están sujetos al fenómeno de la hidrólisis , que puede exponer el polímero, en presencia de una alta tasa de humedad, a la ruptura de las cadenas.

Para detener la degradación, puede optar por el almacenamiento en un ambiente libre de oxígeno, pero necesita conocer bien el origen del polímero, ya que no es un tratamiento universalmente válido.

DETERIORO TÉRMICO

El fenómeno de la degradación térmica es causado por la presencia de hidrógenos móviles en la cadena o por la actividad radical provocada por el calor, que hace que la cadena se rompa con la formación de roturas y la producción de elementos volátiles.

La falta de oxígeno conduce a la despolimerización de la cadena que se produce en tres fases disociativas: iniciación, transferencia molecular y propagación.

Para aumentar la resistencia química de los polímeros a la degradación térmica, la mejor solución es agregar aditivos durante la producción.

FOTO-DEGRADATION

El fenómeno de fotodegradación ocurre cuando el polímero está sujeto a la influencia de los rayos UV en el rango de longitud de onda entre 290 y 400 nm.

A nivel atómico, sabemos que la radiación de la luz funciona como un flujo de partículas, específicamente fotones , que al entrar en contacto con las moléculas de los materiales y, bajo ciertas condiciones, pueden interactuar pasando de un estado de baja energía a uno con alta excitación energética. .

Estos flujos y movimientos particulares se definen como foto-físicos y / o fotoquímicos . En el primer caso, no hay modificaciones químicas entre las moléculas de polímero, mientras que para el proceso fotoquímico, hay posibilidades de que las moléculas alteren sus características químicas en virtud de la presencia de abundante energía.

En algunas macromoléculas sintéticas, la energía de los fotones contenidos en la radiación UV tiene el poder de provocar la ruptura de los enlaces covalentes.

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