Films de polietileno oxo-degradados mediante envejecimiento acelerado por radiación UV y calor

Abstract

Resumen: Los materiales plásticos utilizados en la industria del embalaje y transporte de mercaderías familiares e industriales, presentan numerosas ventajas que los han puesto en su lugar durante los últimos 50 años. En la actualidad, son miles de millones de toneladas anuales de bolsas o embalajes de polietileno, las que diariamente se producen, se usan, se recuperan (en muy pequeña parte) y son finalmente dispuestas, quemadas o literalmente arrojadas al medio ambiente. La alta estabilidad química o la muy baja tasa de degradación, hace que estos residuos perduren en el medio - en la mayoría de los casos por más de 100 años- dependiendo las condiciones ambientales locales. Hace pocos años, se adaptaron conocimientos científicos a esta problemática, y de ello nacieron dos formas de atacar la eliminación del plástico como desecho (más allá del reciclado y uso racional): por un lado, la utilización de bioplásticos con propiedades biodegradables; y por otro, el agregado de aditivos pro-degradantes a plásticos convencionales. El presente trabajo, tiene por objeto tomar a esta última herramienta, sobre la cual se han comenzado a estudiar los mecanismos químicos por los cuales cumplen su función, evaluándolos en distintas condiciones aceleradas de laboratorio. De esta manera, se caracterizaron velocidades de degradación abiótica mediante envejecimientos acelerados con radiación ultravioleta y térmica, para films de polietileno aditivados con un compuesto oxodegradante comercial. Se estudiaron distintas concentraciones de aditivo en el polímero, en función del tiempo de envejecimiento. Las caracterizaciones incluyeron análisis mecánico, análisis térmico diferencial, espectroscopía de absorción infrarroja y de Absorción Atómica.

Abstract: Plastic materials used in packaging industry presents many advantages which makes them required, displacing paper, glass or other materials as substitute in the last 50 years. In present days, there is a production of thousands of millions tons per year of, for example, bags and packaging of polyethylene that are been used, recovered (in a small number) and finally disposed, burned or throw-out. Packaging industry has taken a principal role in the development of the past and current century, but on an environmental perspective it has had a lack of responsibility for the final disposal of the products, that mainly have a short life cycle. The accumulation of plastic bags and packaging on the soil has a negative effect on the activity of microorganisms, acting as a physical barrier, waterproofing and preventing a correct air flow. Also, the accumulation of these products on marine environments or the visual impact on surface is a matter of concern. Plastic´s low rate of natural degradation makes that wastes remains for over a hundred years, depending on the local conditions. In the past years, scientific improvements has been adapted to this issue, making possible two alternative solutions in order to eliminate plastic as a waste that remains in environment for many years; a) bioplastics that presents bio-degradable properties b) the aggregate of additives to plastics that improves the low rate of natural degradation. The aim of the present work is to analyze these last implement and the chemical mechanisms for whom develop the function, evaluating it on different conditions in laboratory. Characterization of samples with different additive concentration has been performed when they were aged in a uv-thermal chamber, using infrared absorption and mechanical tensile tests, differential scanning calorimetry and atomic absorption analysis.