Vieillissement et Dégradation des Polymères Recyclés

On parle souvent de dégradation des polymères recyclés due à des facteurs concernant les phases de transformation et de recyclage des matières premières, avec des conséquences négatives sur le produit final.

On parle moins des phénomènes de vieillissement des polymères qui concernent les amorphes et la partie amorphe des semi-cristallins, en dessous de la température de transition vitreuse.

Alors que pour le vieillissement les conditions de température peuvent affecter ou récupérer un état idéal du polymère, la dégradation est, en elle-même, une question plus complexe car elle concerne, non seulement les composants de la recette de polymère recyclé, mais aussi les procédés d'utilisation du polymère. polymères eux-mêmes.

Ne pouvant analyser les comportements de vieillissement et de dégradation de toutes les compositions de plastiques recyclés, notamment en ce qui concerne celles issues de la post-consommation, nous nous limitons à illustrer les principales causes pouvant déterminer les facteurs décrits ci-dessus.

La Température

Si nous prenons la température conventionnelle à 20 °, nous pouvons dire que les variations, positives ou négatives de celle-ci, génèrent dans le polymère des modifications importantes des caractéristiques mécaniques et de leur comportement, qui peuvent passer de ductile à cassant.

En particulier, la dégradation thermique peut être chimique, avec la détermination de la rupture des maillons des chaînes, ou physique, avec des variations de comportement vis-à-vis de l'état à la température de transition vitreuse.

Alors que la dégradation physique est toujours réversible, pour la dégradation chimique on parle toujours d'irréversibilité du phénomène.

La dégradation thermique peut s'exprimer visuellement par le jaunissement du produit ou par la perte partielle de couleur.

Feu

La plupart des plastiques sont combustibles et lorsqu'ils entrent en contact avec des températures élevées, ils peuvent brûler et développer des gaz nocifs.

Lors de la fabrication des produits, il faut tenir compte du comportement au feu qui, en plus d'influencer la stabilité du produit, peut créer des phénomènes dangereux de toxicité.

Dans certains matériaux cependant, la combustion est retardée voire inhibée grâce à la présence en eux de quantités importantes de chlore (comme dans le PC) ou de fluor (comme dans le PTFE ou l'ETFE).

Refroidissement Rapide

Comme nous l'avons vu précédemment, un changement brutal de température peut provoquer un vieillissement des polymères. Par exemple, un refroidissement trop rapide dans la phase de fabrication du produit peut créer une phase de déséquilibre des molécules par rapport à l'état neutre de départ.

Cependant, avec le temps, les macromolécules ont tendance à se rapprocher d'un état d'équilibre provoquant cependant une légère diminution de volume, une augmentation de la rigidité et un épaississement du matériau.

Les Solvants

Les polymères tels que le PE, le PVC, le PTFE ou l'ETFE ne se corrodent pas électrochimiquement comme les métaux, offrant normalement une bonne résistance aux acides sur une base inorganique, mais peuvent réagir avec les solvants organiques (par exemple l'acétone) et parfois avec l'eau (par exemple le nylon).

Dans cette situation on peut trouver comme effets négatifs la rupture des liaisons intermoléculaires, la diminution du module d'élasticité et le gonflement des matériaux.

Oxydation

La diminution des propriétés mécaniques peut également être déterminée par l'oxydation : les radicaux libres issus de la rupture des liaisons chimiques des chaînes fixent l'oxygène. Le polypropylène est particulièrement sensible à ce type de dégradation.

Rayons Ultraviolets

L'action des rayons ultraviolets est néfaste à long terme, car non seulement elle détériore l'aspect du matériau en le blanchissant ou en le brunissant, mais elle diminue également ses propriétés mécaniques.

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