Biologique, oxydant, photo-dégradant et thermique

Au cours des années qui se sont écoulées depuis l’après-guerre, les plastiques ont de plus en plus pris le marché en remplaçant les produits fabriqués par d’autres types de matériaux, car les innombrables avantages que ce nouveau matériau apportait ont été immédiatement mis en évidence.

Parmi les avantages des matières plastiques que l’on peut souligner, on retrouve la légèreté, la facilité de mise en œuvre, la possibilité de coloration et le faible coût de production.

En fait, au cours de ces années, nous nous sommes concentrés sur les avantages incontestés des plastiques sans étudier les problèmes qui ont déterminé leur dégradation .

Aujourd’hui, avec la grande expérience acquise par les utilisateurs et les fabricants de plastiques, nous pouvons équilibrer les avantages et les inconvénients d’un matériau aussi innovant.

On peut classer les inconvénients entre interne et externe:

Inconvénients internes

• modification chimique et physique
• processus de production de polymère
• réactivité chimique des additifs

Inconvénients externes

• variations thermo-hygrométriques
• Exposition aux UV
• polluants
• chaleur
• des micro – organismes
• oxygène
• causes accidentelles

De plus, la dégradation peut être physique ou chimique . Dans la détérioration physique, une augmentation de la cristallinité et par conséquent de la densité peut être notée, avec l’apparition de tensions internes, de fissures et de déformations.

Le produit chimique, qui se produit au niveau moléculaire, basé sur l’agent dégradant, affecte les chaînes polymères avec une perte de cohésion et une diminution du poids moléculaire.

DÉTÉRIORATION OXYDATIVE

Bien que la dégradation des polymères organiques et inorganiques sous l’effet de l’oxygène soit très lente, cela provoque la libération de produits chimiques qui conduisent à l’auto-catalyse du polymère lui-même, c’est-à-dire que les agents chimiques résultant de la dégradation attaquent à leur tour le chaîne polymère, activant un processus autodestructeur.

De plus, si cette phase est affectée par la formation de radicaux libres par l’action de la chaleur ou de la lumière , alors la réaction entre le polymère et l’oxygène augmente la vitesse de clivage des chaînes, ce qui conduit à la réticulation et à la formation d’éléments volatils.

Ce processus est appelé photo-oxydation ou thermo-oxydation , selon que le déclencheur était la lumière ou la chaleur. Les conséquences directes sur la qualité du polymère sont visibles à travers la réduction des propriétés mécaniques, notamment en ce qui concerne l’élasticité et la résistance à la rupture.

DÉCOMPOSITION ORGANIQUE

Par dégradation biologique, on entend l’attaque par des champignons et des bactéries sur certains polymères , notamment ceux de dérivation naturelle. Ceux-ci sont soumis au phénomène d’ hydrolyse , qui peut exposer le polymère, en présence d’un taux d’humidité élevé, à la rupture des chaînes.

Pour arrêter la dégradation, vous pouvez opter pour le stockage dans un environnement sans oxygène, mais il est nécessaire de bien connaître l’origine du polymère car ce n’est pas un traitement universellement valable.

DÉTÉRIORATION THERMIQUE

Le phénomène de dégradation thermique est provoqué par la présence d’ hydrogènes mobiles dans la chaîne ou par l’activité radicalaire déclenchée par la chaleur, provoquant la rupture de la chaîne avec la formation de ruptures et la production d’éléments volatils.

Le manque d’oxygène conduit à la dépolymérisation de la chaîne qui se produit en trois phases dissociatives: initiation, transfert moléculaire et propagation.

Pour augmenter la résistance chimique des polymères à la dégradation thermique, la meilleure solution consiste à ajouter des additifs lors de la production.

PHOTO-DEGRADATION

Le phénomène de photo-dégradation se produit lorsque le polymère est soumis à l’influence des rayons UV dans la gamme de longueurs d’onde comprise entre 290 et 400 nm.

Au niveau atomique, nous savons que le rayonnement lumineux fonctionne comme un flux de particules, en particulier des photons , qui, entrant en contact avec les molécules de matériaux et, dans certaines conditions, peuvent interagir en passant d’un état de basse énergie à un état à forte excitation énergétique. .

Ces flux et mouvements particuliers sont définis comme photo-physiques et / ou photo-chimiques . Dans le premier cas, il n’y a pas de modifications chimiques entre les molécules de polymère, tandis que pour le processus photochimique, il existe des possibilités que les molécules modifient leurs caractéristiques chimiques grâce à la présence d’une énergie abondante.

Dans certaines macromolécules synthétiques, l’énergie des photons contenus dans le rayonnement UV a le pouvoir de provoquer la rupture des liaisons covalentes.

Traduction automatique. Nous nous excusons pour toute inexactitude. Article original en italien.