Estabilizadores de Luz
Proteger los plásticos del ataque degradante de la energía ultravioleta es fundamental para algunos mercados, especialmente las aplicaciones a la inemperie y las aplicaciones en las que las piezas de plástico estarán expuestas a luz fluorescente y a luz del día pasando por un filtro. Los estabilizadores de la luz o estabilizadores ultravioleta (UV) se utilizan para proteger los plásticos, especialmente las poliolefinas, de la decoloración, la fragilización y la eventual degradación por la luz UV.
Las tres clases principales de estabilizadores de luz son:
- Absorbedores de UV
- Inhibidores del estado de excitación
- Canceladores o destructores de radicales libres
Los mecanismos de estabilización incluyen la inhibición de las reacciones de iniciación mediante la incorporación de aditivos para filtrar la energía UV, para absorberla preferentemente o para amortiguar el estado excitado; y la inhibición del proceso de reacción de propagación mediante la incorporación de aditivos que reaccionarán químicamente con los radicales libres y los hidroperóxidos tan pronto como se formen para hacerlos inofensivos. Cada clase recibe el nombre del mecanismo por el que previene la degradación.
Los principales tipos de estabilizadores de luz pueden clasificarse por su composición química. Incluso, se puede jugar con combinaciones de varios estabilizadores, ya que pueden mejorar el rendimiento y el costo.
ABSORBEDORES DE LUZ ULTRAVIOLETA
Este tipo de estabilizadores inhiben el inicio del proceso de degradación. Una vez que absorben preferentemente la energía UV, la convierten en una forma no destructiva como la energía infrarroja, que se disipa inofensivamente en forma de calor. Los absorbentes son más eficaces en las secciones transversales más gruesas que en las finas, como las películas y las láminas, y pueden no proporcionar a la superficie una protección suficiente.
Los absorbentes UV de benzofenona se han utilizado durante muchos años en poliolefinas, PVC y otras resinas. Los absorbentes UV de benzotriazol son muy eficaces en resinas de alta temperatura como los acrílicos y los policarbonatos. También se utilizan mucho en la industria de los revestimientos.
COMPLEJOS ORGÁNICOS DE NÍQUEL
Este tipo de estabilizadores protegen contra la degradación causada por la luz ultravioleta mediante el amortiguamiento del estado de excitación. Estos desactivadores de iones metálicos aprovechan la energía antes de que pueda romper cualquier enlace molecular y generar radicales libres. Los complejos de níquel se utilizan principalmente en aplicaciones de fibras de poliolefina. Algunos ejemplos de complejos de níquel son el dibutilditiocarbamato de níquel y el níquel 2,2-tiobis (4-octilfenolato)-n-butilamina, que también se utilizan en películas agrícolas por su resistencia a los pesticidas.
HALS
Los estabilizadores de luz de aminas impedidas o HALS por sus siglas en inglés (hindered amine light stabilizers) son el tipo más reciente de estabilizadores de luz UV. Los HALS no filtran la luz UV, sino que estabilizan la resina mediante la terminación de los radicales libres.
Los HALS se utilizan a niveles más bajos que las benzofenonas y los benzotriazoles y se utilizan ampliamente en las poliolefinas por su costo y rendimiento.
La elección del estabilizador UV depende de factores como la aplicación, las características del polímero (especialmente su espectro de absorción), el efecto del estabilizador sobre el color y la vida útil prevista del producto. Otro factor que debe tenerse en cuenta es la toxicidad, ya que la mayoría de los estabilizadores UV orgánicos tienden a migrar a la superficie. El mecanismo de estabilización puede variar de un polímero a otro.
El uso de filtros UV es otra técnica para proteger una pieza de plástico de los efectos de los rayos UV. Estos filtros UV son en realidad pigmentos que hacen que el polímero sea translúcido u opaco y que absorben o reflejan la luz UV, protegiendo así el polímero.
El negro de humo (si se puede tolerar el color) es un filtro UV muy eficaz. Absorbe toda la gama de rayos UV y visibles, puede utilizarse en bajas concentraciones y también puede actuar como eliminador de radicales libres. También son eficaces las altas cargas de dióxido de titanio y otros pigmentos. El óxido de zinc, en particular, ha sido el objeto de varios proyectos con polipropileno.
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Ref. «Plastic Additives», Handbook of Modern Plastics, C.A. Harper, ed., McGraw-Hill, New York, 2000
1 Comments on “Estabilizadores de Luz”
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Hola buenas tardes, quisiera conocer a cerca de la protección a ratos uv de los diferentes polímeros, qué porcentaje y clase de rayos son de los que protege.
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