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Cuando hablamos de degradación de materiales, nos referimos a todo
proceso de deterioro de cualquiera de sus características físicas y
químicas, tales como: aspecto, color, composición, geometría, densidad,
dureza, etc.
La degradación de los polímeros puede generar variaciones mecánicas,
cambio de tonalidad, vulnerabilidad térmica, pérdida de masa, etc. Las
causas más importantes del envejecimiento son derivadas de variaciones
climáticas, tanto naturales como artificiales. Variables tales como:
calor, luz solar y contaminación por sustancias químicamente activas
(ambientes ácidos, alcalinos y salinos).
La presencia continuada de estas condiciones ambientales extremas, por
si solas, o combinadas, pueden provocar deterioros indeseables, tales
como grietas y la desintegración química de los productos tales como la
biodegradación , e incluso variación del peso molecular en el caso de
los polímeros reciclables. Este tipo de cambios son denominados
comúnmente "envejecimiento".
La fotodegradación puede generar la rotura de los enlaces covalentes
debido a la radiación UV emitida por el Sol y su consecuente
decoloración y harinamiento superficial.
El efecto de las elevadas temperaturas puede provocar la ruptura
hemolítica de los enlaces covalentes de la cadena orgánica.
El oxígeno ambiental puede originar radicales libres, con las
consecuentes reacciones secundarias degradatívas (peróxidos que luego
se descomponen). El oxígeno o el ozono, pueden reaccionar con los
polímeros provocando o favoreciendo su escisión.
La degradación hidrolítica se produce al entrar en contacto el material
con un medio acuoso; el agua penetra en la matriz polimérica y provoca
hinchamiento, ruptura de puentes de hidrógeno intermoleculares,
hidratación de las moléculas y finalmente la hidrólisis de los enlaces
inestables.
La disolución se produce cuando el polímero es completamente soluble en
el disolvente. Cuanto mayor sea el parecido entre la estructura química
del soluto y la del polímero, mayor probabilidad habrá de que se
produzca el hinchamiento o la disolución.
La biodegradación se debe a la acción de los organismos vivos tales como
las bacterias, hongos, levaduras y sus enzimas, las cuales consumen las
sustancias poliméricas como fuente de alimento, de tal manera que su
forma original desaparece.
En cuanto a la fotodegradación, podemos decir que, aunque gran parte de
la radiación solar es absorbida por la atmósfera, la radiación UV (280 y
400 nm) es la que mayormente alcanza la superficie terrestre. Esta
energía radiante va de 72 a 100 Kcal, suficiente para producir la rotura
de los enlaces covalentes y ocasionar el amarilleamiento y fragilidad de
los polímeros orgánicos. Debido a que los plásticos más comunes
(polietileno, PVC, poliestireno, poliéster, polipropileno, etc.,) se
degradan por efecto de la radiación UV emitida por el Sol, es por lo
que se fabrican con una gran cantidad de aditivos para reducir el
envejecimiento por fotodegradación.
Para evaluar la resistencia al envejecimiento ambiental de los polímeros
no se puede esperar durante largos periodos de tiempo, sino que se
emplean las cámaras climáticas de ensayos acelerados de laboratorio, las
cuales permiten extrapolar los resultados obtenidos y equipararlos con
la exposición real.
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