Oxidación
El plástico se ha convertido en un material esencial en todos los aspectos de nuestra vida moderna. Ha reemplazado muchos materiales, como vidrio, metal, papel y madera, y nos permite cambios totales en nuestra vida cotidiana.
Incluso si hay muchas ventajas en su uso, el plástico generalmente envejece rápidamente bajo los efectos de la luz, el oxígeno y el calor. Este envejecimiento conduce a la pérdida de resistencia, rigidez o flexibilidad de la parte plástica y puede decolorarse, perder su brillo o volverse amarillo.
¿Recuerdas esos electrodomésticos y muebles de los 80’s que se ponían completamente amarillos después de 5 años? Esto se debe a la oxidación del polímero.
La mayoría de los plásticos comerciales se fabrican por procesos que implican polimerización en cadena, poliadición o reacciones de policondensación, generalmente controladas para producir moléculas poliméricas individuales con composición química definida y peso molecular.
Cuando los polímeros se exponen a esfuerzos cortantes, calor, luz, aire, agua, radiación o cargas mecánicas, las reacciones químicas comienzan en el polímero. Como resultado, cambiará su composición química y el peso molecular del polímero. Estas reacciones modifican las propiedades físicas y ópticas del polímero.
Una vez que comienza la termooxidación, se produce una reacción en cadena que acelera la degradación a menos que se utilicen estabilizadores de polímeros para interrumpir el ciclo de oxidación.
La exposición a la luz solar, a los rayos UV y a algunas luces artificiales también puede tener efectos adversos en la vida útil de los productos de plástico. Un proceso llamado fotodegradación ocurre cuando la radiación UV descompone los enlaces químicos en un polímero, causando finalmente grietas, marcas, cambios de color y la pérdida de propiedades físicas.
En ambos casos, se crean moléculas de radicales (R*) que son altamente reactivas, y crearán un radical carboxilo (ROO*). Este radical reaccionará con otra cadena polimérica virgen para crear un ácido carboxílico y un nuevo radical polimérico. Este ciclo se repite una y otra vez y forma el primer ciclo de oxidación.
Se puede producir una nueva reacción entre este radical R* recién formado y el ácido carboxílico para formar 2 radicales: OH* y RO*. El RO* reaccionará con una cadena polimérica virgen para formar un alcohol y un nuevo radical polimérico. Este es el segundo ciclo de oxidación.
Para detener esta reacción en cadena, los estabilizadores de polímeros son absolutamente necesarios, independientemente de la resina que se use. Básicamente, detienen la degradación del polímero al desacelerar tanto los ciclos de oxidación como la creación de nuevas reacciones químicas sin salida de las moléculas inertes.
Los antioxidantes son necesarios para evitar el envejecimiento y la degradación del polímero. El esfuerzo cortante, el oxígeno y la carga mecánica son responsables de la degradación del polímero, la pérdida de propiedades mecánicas y estéticas. Los antioxidantes ayudan a combatir las reacciones químicas generadas por estos factores.
Elegir un antioxidante no es solo una cuestión de rendimiento. Las últimas tecnologías ofrecen una estabilización superior de polímeros pero también ayudan a toda la cadena de valor del polímero a mejorar su rentabilidad comercial. Elegir el paquete de antioxidantes correcto es
esencial para garantizar un procesamiento, calidad, durabilidad y seguridad óptimos del polímero. Una elección incorrecta del estabilizador de polímeros puede conducir paros en la producción y defectos ópticos durante la fase de producción. Un estabilizador incorrecto a largo plazo puede generar problemas de contaminación de los alimentos o una menor durabilidad del polímero y, finalmente, degradar sus estándares de calidad.
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