Résumé
- Le comportement des polymères recyclés post-consommation sous l'effet de contraintes extérieures
- Que sont les antioxydants pour les polymères recyclés
- Pourquoi utiliser des antioxydants pour les polymères plastiques recyclés
Les actions thermo-oxydantes auxquelles sont soumises les matières plastiques recyclées nécessitent une amélioration des mélanges d'antioxydants
Je
polymères recyclés, surtout si l'on parle de
plastiques post-consommation, sont des matières premières qui plus que d'autres, en raison de leur histoire de fusion et de refroidissement, des cycles de vie soumis aux conditions environnementales et en raison des conditions d'usure mécanique, ils subissent souvent une dégradation des composants.
En effet, sous l'effet de la chaleur, du rayonnement solaire, des contraintes mécaniques, telles que les contraintes de cisaillement et bien d'autres facteurs, les radicaux libres peuvent être créés dans la matière plastique qui provoquent une dégradation oxydative.
De plus, en présence d'oxygène, les radicaux libres génèrent des radicaux peroxy, qui volent des atomes de la chaîne polymérique. Les peroxydes d'hydrogène ainsi formés se décomposent en formant d'autres radicaux, créant une réaction en chaîne qui conduit à la dégradation des matières plastiques.
Pour ces raisons, l'utilisation d'antioxydants dans les mélanges de polymères pendant les phases de fusion est considérée comme essentielle pour maintenir les propriétés mécaniques, rhéologiques, optiques et de durabilité.
Que sont les antioxydants pour les polymères recyclés?
Tout d'abord, nous pouvons dire que les antioxydants sont des additifs qui sont utilisés comme masterbachs, afin d'améliorer les caractéristiques de le produit plastique final. Les familles peuvent être classées entre antioxydants primaires et secondaires, selon leur fonction finale dans la pâte.
Les antioxydants primaires contiennent des atomes H2 réactifs qui réagissent aux radicaux libres, tels que les phénols stériquement inhibés, les amines aromatiques et les amines stériquement inhibées.
Les antioxydants secondaires ont pour fonction de décomposer les peroxydes d'hydrogène, empêchant ainsi la ramification de la chaîne. Les phosphites et les thioesters appartiennent à ce groupe.
Des études intéressantes sont en cours sur l'utilisation combinée de deux types d'antioxydants, notamment dans le domaine de l'EP, où il a été constaté que l'action synergique de deux éléments peut conduire à un meilleur résultat que l'utilisation des composants uniques utilisés séparément.
En fait, comme nous le savons, les matériaux recyclés, par rapport aux matériaux vierges, proviennent de cycles d'usure et de plus grandes souffrances thermiques, donc l'utilisation d'antioxydants ne fait pas que devient souhaitable, mais l'étude de leurs assemblages peut conduire à des résultats intéressants.
Comme nous l'avons dit, le matériau recyclé peut avoir subi des cycles d'oxydation donnés par les conditions mécaniques et thermiques au cours de sa vie, mais il faut aussi considérer ce qu'on appelle le processus thermo-oxydant commence par le contact du plastique avec l'oxygène.
La fusion ultérieure des déchets plastiques pour créer le nouveau polymère recyclé peut certainement aggraver la qualité future du produit, car une matière première déjà stressée sera réutilisée.
Pour éviter la dégradation thermo-oxydative d'un polymère, il est conseillé d'en utiliser un ou plusieurs antioxydants, mélangés ensemble, pour prolonger la durée de vie utile de la matière plastique en empêchant sa dégradation.
Il est rare de constater qu'un seul antioxydant, qu'il appartienne au type primaire ou secondaire, puisse couvrir toutes les spécificités, en termes de dégradation oxydative, que le plastique peut présenter, il peut donc être nécessaire de combiner deux types d'agents protecteurs qui peuvent améliorer le résultat, uniquement s'ils sont combinés, en obtenant un meilleur effet synergique que l'utilisation des deux antioxydants distincts.
Une bonne solution pour la stabilisation, pendant le traitement, est le soi-disant phénol-phosphite, qui est la combinaison d'un phénol encombré avec un phosphite organique, présentant ainsi un excellent effet synergique qui améliore les propriétés par rapport à l'effet de chacun d'eux utilisé séparément.
La stabilité apportée par le mélange dépend de sa concentration. Dans le traitement de la matière plastique recyclée, le phosphite réagit en désactivant les hydroperoxydes qui se forment lors de l'auto-oxydation des polyoléfines, tandis que le phénol agit en piégeant les radicaux libres qui se forment.
Traduction automatique. Nous nous excusons pour toute inexactitude. Article original en italien.
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