06 - Cap. 5 - Degradación de Plásticos

8/7/2019 06 - Cap. 5 - Degradacin de Plsticos

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5. Degradacin de Plsticos5.1 Introduccin

5.2 Breve introduccin a la qumica de los polmeros

Los materiales polimricos articiales (que de aqu en ms, por simplicidad, denominaremosplsticos) ueron desarrollados, originalmente, como sustitutos de otros materiales tales comoel marl (bolas de billar), madera (mango de cuchillos, sillas, etc.) y bras naturales (tejidos).Su consumo se ha incrementado enormemente en los ltimos aos y un buen ejemplo de esteincremento se ve en la abricacin de automviles.

Realmente, y an cuando no todas las industrias acusan el aumento descrito para laautomovilstica, la utilizacin de plsticos con destino industrial ha experimentado unaelevacin global y generalizada, particularmente, por su empleo como material de emba-laje (bolsas, cajas, etc.). Hoy se emplean plsticos desde la abricacin de paales descar-tables hasta reactores para procesos qumicos muy agresivos; desde sistemas inteligentespara la liberacin de medicamentos en el cuerpo humano hasta la abricacin de disposi-tivos elctricos y electrnicos. Los plsticos tienen vasta utilizacin en estos dispositivosdebido, principalmente, a sus excelentes propiedades aislantes. Las aplicaciones incluyenencapsulamiento de circuitos integrados, conectores, interruptores, rels, componentesde sintonizacin de televisores, bobinas y componentes de computadoras.

Trataremos de explicar a continuacin en qu consisten estos materiales plsticos, cmo es-tn compuestos atmicamente y cules son los mecanismos que llevan a su degradacin.

La palabra polmero proviene de las palabras griegas Poly y Mers, y signica literalmentemuchas partes. Son grandes molculas (macromolculas) ormadas por la unin de mu-chas pequeas molculas (denominadas monmeros) que pueden ser iguales o dierentes.Cuando en particular se unen entre s ms de un tipo de monmeros, la macromolcula

resultante se denomina copolmero.

Un auto clsico americano es el Cadillac.Este modelo, en 1959 tena incorporados aproximadamente12 kilogramos de plsticos. En 1980, se lleg a los 100 kilogramos por coche, mientras que en 1990, elpromedio del uso de plsticos fue de 150 kilogramos.

A + A + A + .. + A A-A-A-..-A

(un nico tipo de monmero) (polmero)

A + B + A + B +.. + A + B A-B-A-B-..-A-B

(dos tipos de monmeros) (copolmero)

Degradacin de Plsticos


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00 Nada es para siempre

A su vez, en los copolmeros los monmeros pueden unirse al azar ( copolmeros estadsticos), en orma ordenada donde se alternan los monmeros (copolmeros alternado), enorma ordenada pero a travs de bloques de monmeros (copolmeros en bloque) o de ma-

nera de ormar injertos de una cadena de monmeros sobre una cadenadel otro monmero (copolmeros de injerto) (Figura 5.1).

El proceso de sntesis de un polmero se denomina polimerizacin

Como los polmeros se orman por la unin de un gran nmero demolculas pequeas, tienen altos pesos moleculares. Es recuente que lospolmeros tengan pesos de 100.000 gramos por mol o mayores.

Al igual que existen distintos tipos de metales y aleaciones, tales comoel aluminio, el cobre, el latn y el acero inoxidable; tambin existenmuchos tipos de plsticos como el polietileno (PE), cloruro de polivinilo(PVC), nylon y el polietilenteretalato (PET). Una clasicacin adecua-da para los plsticos se puede hacer basada en cmo estn unidos qumi-camente y, como consecuencia de ello, cmo se les da la orma nal a lapieza con la que se abrican (conormado).

Plsticos termoestables (o termorrgidos): son abricados en orma permanente yendurecen por reacciones qumicas. No se los pueden reundir y, si posteriormente asu endurecimiento son calentados, se degradan. Por ese motivo, los plsticos termoes-tables no son reciclables. El trmino termoestable pone de maniesto que es necesariocalor para que se produzcan las reacciones qumicas que conducen al endurecimientopermanente del polmero (sin embargo, existen algunos plsticos termoestables queendurecen por reacciones qumicas que ocurren a temperatura ambiente). Muchos de

estos plsticos tienen una red de tomos de carbono con tomos de nitrgeno, oxge-no y azure enlazados covalentemente entre s, ormando parte de la red estructuratridimensional (Figura 5.2); siendo el producto nal rgido y que no se unde poraccin del calor (pero que llegado a cierta temperatura, se descompone). Ejemplos deplsticos termoestables son las resinas epoxy, polister y enlicas.

Figura 5.1. Esquema de copolme-ros estadstico, alternado, en bloque yde injerto, donde cada crculo corres-ponde a una unidad de monmero.

Copolmero estadstico

Copolmero alternado

Copolmero de injerto

Copolmero en bloque

Estos plsticos comportan ms del 80% de los plsticos abricados. En la mayora delos termoplsticos, la cadena principal (su esqueleto) est compuesta por tomosde carbono unidos covalentemente. Tambin puede haber otros tomos (nitrgenooxgeno o azure) unidos a la cadena principal por medio de enlaces covalentes. Las

molculas de estos plsticos se ubican una al lado de la otra y esto hace que puedandesplazarse entre s (Figura 5.2). Ejemplos de termoplsticos son el polietileno (PE)cloruro de polivinilo (PVC), polipropileno (PP) y el poliestireno (PS).

Termoplsticos: son aquellos polmeros que para ser conormadosrequieren que se les aplique calor y, luego del enriamiento, adquie-ren orma denitiva. Estos materiales se ablandan por la accin decalor y, por ello, pueden ser recalentados y reormados varias vecessin surir cambios signicativos en sus propiedades (son reciclables)


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Desde el punto de vista de la abricacin de los polmeros sintticos, estos pueden ser clasi-cados en dos clases, dependiendo de la orma en que la cadena polimrica crece: polme-ros de adicin y polmeros de condensacin. Los polmeros de adicin son el resultado dela adicin rpida de una molcula a la vez, sobre una cadena creciente del polmero, por logeneral a travs de un intermediario reactivo en el extremo creciente de esa cadena. Estosintermediarios suelen ser radicales (grupo de tomos entre los cuales uno de ellos tieneun electrn libre). Los monmeros son, por lo general, alquenos (compuestos con doblesenlaces) y la polimerizacin implica adiciones sucesivas a dobles enlaces.

Figura 5.2. Esquema de cadenas polimen polmeros termoplstico y termoestable

Polmero

Termo lstico

Polmero Termoestabl

o Termorresistente

El primer polmero articial se origin como resultado de un con -curso realizado en los Estados Unidos de Norteamrica en 1860,cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan andCollander ofreci una recompensa de 10.000 dlares a quien consi-guiera un sustituto aceptable del marl natural, producto muy co-diciado y costoso, que se obtiene a partir de colmillos de elefantes,y que se destinaba, entre otras cosas, a la fabricacin de bolas

de billar. Uno de los competidores fue el inventor norteamericanoWesley Hyatt, quien desarroll un mtodo de procesamiento queconsista en tratar bajo presin a la celulosa (un hidrato de carbo-no natural, componente principal de la madera) con cido ntricoy ciertos compuestos que actuaban como catalizadores. Hyatt nogan el premio, pero su producto fue patentado con el nombre deceluloide, y se lo utiliz para fabricar diferentes objetos tales comomangos de cuchillo, armazones de lentes y pelculas cinemato-grcas. Sin el celuloide, no hubiera podido iniciarse la industriacinematogrca a nales del siglo XIX. Este polmero puede serablandado repetidamente y moldeado de nuevo mediante calor,por lo que pertenece a la familia de los termoplsticos. El celuloide

tuvo un notable xito comercial a pesar de ser inamable y de sudeterioro al exponerlo a la luz. El celuloide podra ser consideradocomo un polmero semisinttico ya que era obtenido a partir deun polmero natural (celulosa).

En 1909 el qumico de origen belga, pero naturalizado norteamericano, Leo Hendrik Baekeland(1863-1944) sintetiz un polmero a partir de molculas de fenol y formaldehdo. Este producto po-da moldearse a medida que se lo sintetizaba y se transformaba en un producto rgido al solidicar.Era aislante elctrico (no conduca la electricidad), resistente al agua y en muchos disolventes,y fcilmente mecanizable. Se lo bautiz con el nombre de baquelita(o bakelita), y fue el primerplstico totalmente sinttico de la historia. Lo que Baekeland haba sintetizado es lo que hoy ca -

racterizamos como copolmero: polmero formado por dos monmeros diferentes.

X X 2 X*

H2C CH

2X * +

- - - - -

X CH2

CH2*

X CH2CH

2* + H

2C CH

2X CH

2CH

2CH

2CH

2*

-

= -

= -

-

se repite n veces...



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A su vez, los polmeros de condensacin resultan de la reaccinentre dos molculas y la prdida de una molcula pequea (H

2O

HCl, etc.). Las condensaciones ms comunes implican la or-macin de steres y amidas. En una polimerizacin de conden-sacin, los monmeros pueden contener una gran variedad degrupos uncionales, y estos no necesitan estar en el extremo de lacadena, por lo que se generan estructuras tridimensionales.

En general, los plsticos estn ormados por cadenas de polme-ros de muy dierentes longitudes, cada una de las cuales tendrun determinado grado de polimerizacin (cuantas veces se repite

cada uno de los pasos indicados en las reacciones anteriores) y por ende, dierentes pesos mo-leculares. Para el caso del polietileno (el polmero sinttico ms sencillo estructuralmente), egrado de polimerizacin (n) est comprendido entre 3.500 y 25.000, con lo que el peso mo-lecular de las cadenas que lo componen estar comprendido entre 98.000 y 700.000 g/mol.

En el polmero, cada una de las molculas de monmero original quedan enlazadas entreellas a travs de enlaces covalentes. Esto trae como consecuencia que dichos enlaces seanmuy uertes y diciles de romper. Estos enlaces generan polmeros de una, dos y (raramente) tres dimensiones. Los enlaces covalentes uertes se presentan para unir tomosen la molcula de polmero, pero no para unir estas molculas entre s, ya que solamentese producen enlaces dbiles entre molculas de polmeros. Por lo tanto, a menos que sedisponga de un polmero con estructura tridimensional ormado por enlaces covalen-tes (plsticos termoestables), es relativamente cil romper su estructura tridimensionalaunque sea dicil romper los enlaces dentro de la molcula misma de polmero. Esto eslo que ocurre cuando se aplica calor a los termoplsticos.

La mayora de los polmeros contienen principalmente carbono en su esqueleto debido auna caracterstica casi exclusiva de este elemento, que es la de ormar enlaces covalentesconsigo mismo. Los polmeros y otros compuestos en los que su estructura se basa en

esta propiedad de los tomos de carbono, se denominan compuestos orgnicos.En los polmeros, el tipo ms comn de enlace entre tomos de carbono es aquel en que cadatomo tiene cuatro vecinos que estn ordenados en orma simtrica alrededor del central,dando lugar a lo que se llama estructura tetradrica. Otro tipo de enlace que se encuentra enlos polmeros es el doble enlace entre tomos del mismo tipo (entre dos tomos de carbono,por ejemplo) o entre tomos distintos (entre un tomo de carbono y uno de oxgeno o de

Los polmeros pueden tener diferentes tomos en su estructura, pero muy pocos tienen ms decuatro tipos distintos de ellos. Sin embargo, la unidad mero de muchos polmeros y la forma enque ellas se unen entre s para formar un polmero macroscpico puede ser extremadamentecompleja. Esto es debido a que pueden formarse distintos tipos de enlaces y a que los tomosinvolucrados pueden ser ordenados de muchas maneras diferentes.

n H2C = CH2 ( CH2 CH2)n

eteno (monmero) polietileno (polmero)


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nitrgeno, por ejemplo). Aunque estos dobles enlaces conducena enlaces mecnicamente uertes, son ms susceptibles al ataquequmico. Como se mencion anteriormente, los polmeros estnormados por cadenas de muy dierentes longitudes, donde cadauna de las cuales tiene su grado de polimerizacin y su propiopeso molecular. De modo que, cuando se habla de un polmero,debe hacerse reerencia a su peso molecular medio. ste puede ser

calculado por tcnicas sicoqumicas adecuadas. Lo ms desta-cable es que para un dado polmero, sus propiedades mecnicasson uertemente dependientes de su peso molecular medio, yesta circunstancia es de undamental importancia cuando se hagamencin de los inconvenientes que causa la degradacin de po-lmeros. En la fgura 5.3 se muestra cmo vara la deormacina la rotura (esto es, cunto se deorma un espcimen del materialcuando se lo tensiona en su direccin longitudinal) con el pesomolecular medio. En este caso, se trata de polipropileno expues-to al aire durante dierentes tiempos, a 90C. Se puede apreciarcmo para pesos moleculares medios menores que 4.500 g/mol,

la propiedad medida, decrece abruptamente.

A continuacin se har una breve descripcin de los polmeros industriales de uso msrecuente, que incluye su rmula, el modo de sntesis, algunas propiedades sico-qumicasy sus aplicaciones ms habituales.

1. Polietileno (PE)

El monmero del polietileno es el eteno (o etileno). Es un polme-ro lineal que presenta un grupo metilo como ramicacin con una

periodicidad comprendida entre 8 y 10 tomos de carbono. Para susntesis se utilizan determinados catalizadores que permiten llevar acabo la reaccin de polimerizacin a presin atmosrica y reducir elgrado de ramicaciones. El polietileno es un termoplstico incoloro,muy resistente a reactivos qumicos, no lo atacan los cidos (conexcepcin del cido ntrico) ni los lcalis. Dentro de los usos mscomunes del polietileno se pueden citar envases, bolsas de varios ti-pos, juguetes, recipientes para productos lcteos, etc. (Figura 5.4).Existe una variante del polietileno clsico, denominado de ultra altadensidad (UHDPE) que por sus caractersticas es empleado parausos en los que se requieren ciertas propiedades mecnicas, como

ser resistencia al desgaste. Un ejemplo de su empleo est dado en laabricacin de la articulacin del mur en las prtesis de cadera.

Figura 5.3. Modifcacin de una propmecnica del polipropileno (deormacirotura) como consecuencia de la disminde su peso molecular medio, debido al camiento a 90C en aire

0 2000 4000 6000

0

100

200

300

400

500

600

PolipT = 90

Deformacinalarotura(%)

Peso Molecular Medio (g/m

Figura 5.4. Diversos prodabricados en polietileno.


( CH2 CH2)n


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2. Polipropileno (PP)

Se sintetiza a partir del propeno (o propileno). Es un termoplstico y, polo tanto, es actible de ser reciclado. Es un plstico duro y resistente me-cnicamente, tiene excelente transparencia y no es txico. Su aplicacinmayoritaria es en la abricacin de envases para comestibles. Tambin selo emplea para abricar juguetes, equipos elctricos, tapas a rosca de bote-

llas, vasos, jeringas y en la industria automotriz. (Figura 5.5).

3. Cloruro de Polivinilo (PVC)

Se sintetiza a partir del cloruro de etileno (CH2=CHCl). Es un termopls-

tico resistente, elstico, y con baja tendencia al desgaste. Es resistente a lamayora de los solventes orgnicos y es poco reactivo rente a los agentesqumicos. Es un buen aislante trmico y elctrico. En su orma rgida selo emplea para abricar tubos y caeras. Se lo produce en lminas, barrastubos, botellas, piezas de diversas ormas y aplicaciones. En su orma fexi-ble se lo utiliza para abricar manteles, cortinas de bao y tapicera paraautomviles (Figura 5.6). En algunos casos puede ser empleado comosustituto del caucho.

4. Poliestireno (PS)

Se lo sintetiza a partir del estireno. Es un termoplstico estable, rgido y que-bradizo, de baja densidad y de bajo costo. Es soluble en algunos solventes

orgnicos (acetona, benceno y tetracloruro de carbono, entre otros) y pre-senta poca resistencia al impacto y a la traccin. Se puede presentar como unslido opaco o transparente y brillante. Se lo emplea para abricar envases deproductos tales como yogures, fanes y dulce de leche. Si se lo abrica comoplstico espumoso, se lo denomina poliestireno expandido (Telgopor) quese emplea habitualmente como aislante trmico (Figura 5.7).

5. Polimetilmetacrilato de Metilo (PMMA)

Se sintetiza a partir del -metilacrilato de metilo y es conocidos comercialmentecomo acrlico, Plexiglas o Lucite. Es un termoplstico que presenta un alto ndicede reraccin, con excelentes propiedades pticas. Es altamente resistente a los agen-

Figura 5.5. Tpicos productos a-bricados en polipropileno.

Figura 5.6. Productos abricadosen PVC.

C C

H H

H Cl

( )n

CH2 C

H

( )n

CH2 CH

CH3

( )n


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tes atmosricos. Se lo emplea habitualmente como reemplazo delvidrio y para abricar objetos que requieran transparencia tales comoletreros, refectores, lentes, cajas transparentes, etc. (Figura 5.8).

6. Politetrafuoretileno (PTFE)

Se lo obtiene a partir del tetrafuoreteno (F2C=CF

2) y es conocido

comercialmente con el nombre de Tefn. Es un termoplstico conun alto punto de usin y estable hasta 370C. No reacciona rentea cidos y lcalis y es estable en presencia de una amplia variedad dereactivos qumicos. Debido a sus caractersticas antiadherentes se loemplea como revestimiento de interiores de recipientes de cocina.

7. Poliacrilonitrilo

Se lo sintetiza a partir del cianuro de vinilo (CH2=CH-CN). Es untermoplstico extremadamente inerte y moldeable. Tiene la particu-laridad de que puede abricarse en orma de hilos y de que es actiblede ser teido, lo que hace que tenga amplia aplicacin en la industriatextil (Orlon o Cashmilon). Tambin se lo utiliza para abricar jun-tas para altas temperaturas.

8. Nylon 6,6

Este copolmero es una amida, sintetizada a partir de la condensa-cin del cido adpico (cido hexanodioico) y la 1,6-hexanodiamina.Es un slido blanco, opaco, mucho ms resistente que cualquier -bra natural. Es aislante elctrico, altamente resistente a los productosqumicos (excepto los cidos minerales calientes) y a los solventesorgnicos en ro. Dadas sus propiedades, en orma de bras se loutiliza para abricar telas para vestimentas, paraguas, tapicera, neu-

mticos, hilos para pesca, lonas, paracadas, etc.

C C

H

H

CH3

C O

OCH3

( )n

Figura 5.7. Diversos envasbricados en poliestireno expa(Telgopor).

Figura 5.8. Caja y parabrisautomvil construidos en PM

C C

F F

F F( )n

))CH

CN

CH2

n

NH (CH2)6 NH C

O

(CH2)4 C

O

( )n



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Figura 5.9. Diversas botellas des-cartables abricadas en PET.

9. Polietilenteretalato (PET)

Este copolmero es un ster sintetizado por la condensacin entre e1,2-etanodiol y el cido teretlico (cido 1,4-bencenodicarboxlico). Eun polmero resistente al calor y a los cidos, pero no a los lcalis. Se lopuede abricar en orma de hilos dando bras uertes y fexibles, aunquetambin se lo abrica en orma de pelculas. Tiene un alto punto de

usin. Se lo utiliza como bra para la coneccin de ropa, cortinas, s-banas, manteles, etc., siendo las telas de PET poco arrugables. Tambinse lo emplea para abricar cintas transportadoras, aislantes elctricossogas, etc. Se utiliza para bandejas para hornos convencionales o mi-croondas, pero su principal uso es en la abricacin de botellas. Por suimpermeabilidad a los gases, el PET abarca casi el 100% del mercadode botellas no retornables de bebidas gaseosas (Figura 5.9).

10. Siliconas

La cadena principal de estos polmeros no contiene tomos de carbo-no sino de oxgeno y silicio. Se obtienen a partir de la condensacin de

C

O

O CH2 CH2 OC

O

n

Si O

CH3

CH3

( )n

dihidroxisilanos, dando lugar a la ormacin de enlaces Si-O que son muy estables,an a altas temperaturas. Unido a los tomos de silicio se encuentran grupos alquli-cos del tipo -(CH2)n-CH3 y las caractersticas del polmero dependen de estos grupospudiendo obtenerse desde aceites hasta gomas, que son mucho ms resistentes alcalor y a los reactivos qumicos que polmeros equivalentes derivados del carbonoEntre los usos habituales, se lo emplea como dielctrico por sus propiedades aislan-tes, como adhesivo, sellador y lubricante. Como biomaterial tiene aplicacin en la

abricacin de prtesis y reemplazos de vasos sanguneos.

Se denomina degradacin a cualquier cambio no deseado en las propiedades, que

ocurre luego de que un material ha sido puesto en servicio. Para el caso de los mate-riales abricados con polmeros sintticos, es necesario conocer los procesos que llevan asu degradacin no slo para establecer y, eventualmente, extender su durabilidad, sinotambin para permitir su destruccin deliberada, transormacin o reciclado una vezque naliz la vida til para la cual han sido diseados, evitando de esa manera proble-mas de contaminacin ambiental.

5.3 Degradacin de polmeros

( )


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Hay varios ejemplos cotidianos de los eectos de la degradacin de materiales polimricos.El polietileno (PE) se hace quebradizo cuando se encuentra sometido a temperatura ma-yor que la ambiente en atmsera de oxgeno (aumenta su ragilidad y se ragmentan lascadenas); el policloruro de vinilo (PVC) se colorea despus de perodos prolongados a laintemperie (se deshidrohalogena dando insaturaciones en la cadena), y el caucho se reblan-dece y hace pegajoso por rotura de las cadenas causada por agentes oxidantes.

Al hablar de degradacin de polmeros nos reeriremos a procesos irreversibles que seproducen sobre los mismos y que conllevan a la modicacin de su estructura qumicacomo as tambin de sus propiedades sicas. Debido a la complejidad qumica de lospolmeros, muchos de los mecanismos de degradacin involucrados no se conocen enproundidad, sin embargo, a continuacin se describirn una serie de aspectos elemen-tales de dichos procesos degradativos.

Para acilitar el anlisis, los agentes degradativos se clasican en qumicos y energticos,abarcando en este ltimo grupo la accin de la temperatura, de la radiacin electro-magntica y de actores mecnicos. En los casos reales, todos estos agentes actan si-multneamente; sin embargo, a nivel de laboratorio es donde se los puede hacer actuarindividualmente, y de esa orma poder estudiarlos y analizarlos.

Este tema es imposible de condensar o resumir debido a la gran variedad de especies qu-

micas y de polmeros existentes. Muchos reactivos qumicos atacan a los polmeros y lasreacciones que ordinariamente ocurren con molculas pequeas (monmeros) tambinocurren en polmeros. Los polmeros comunes, polietileno y polipropileno, son relativa-mente inertes rente a los productos qumicos, pero son atacados por reactivos qumicosmuy agresivos como lo es, por ejemplo, el gas cloro.

El agua, como agente qumico, provoca un proceso denominado hidrlisis, que es espe-cialmente importante en polmeros cuyos grupos uncionales presentan cierta tendenciaa reaccionar con el agua, como son los grupos ster y amida. Esta hidrlisis necesita de laparticipacin de cidos o bases, que actan como catalizadores, para que la reaccin ocurraa tiempos cortos. Es por eso que la susceptibilidad de un polmero rente a la hidrlisis est

infuido por la contaminacin ambiental. Entre los contaminantes ms diundidos estnlos xidos de azure y de nitrgeno que, disueltos en agua, generan compuestos cidos que,aunque por s solos no inducen a la degradacin de los polmeros, pueden catalizar losprocesos de hidrlisis que s producen la degradacin de los mismos.

5.3.1 Agentes ambientales

5.3.1.1 Agentes qumicos



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Dentro de los agentes qumicos, el ms importante es el oxgeno. Todos los materiales poli-mricos reaccionan con l, especialmente a altas temperaturas, aunque su eecto se hace sentiran a temperatura ambiente. A este proceso se lo denomina autooxidacin. A temperaturasentre 25C y 150C, el mecanismo de autooxidacin implica una reaccin en cadena, quecomienza con la ormacin de un radical libre del polmero (P*). Este radical libre, del cualse desconoce con precisin cmo y por qu aparece, pero que est asociado a la presencia deoxgeno, calor y/o luz, es un polmero al cual se le ha sustrado un electrn, y por lo tanto, a

alguno de sus tomos le queda un electrn sin compartir (simbolizado como *) que lo haceparticularmente reactivo. Estos radicales posteriormente reaccionan con el oxgeno presente(O2), generando un nuevo radical (P-O2*) el que a su vez, para estabilizarse, ataca a otra ca-dena polimrica (PH) sustrayndole un hidrgeno, y generando otro nuevo radical (P*), quecontinuar reaccionando. Analizando las ecuaciones de todas las reacciones involucradas, sepuede apreciar que por cada radical polimrico inicialmente ormado, se atacan varias cade-nas polimricas, que a su vez generan otros tantos radicales nuevos.

Formacin de radicales de polmerosReaccin de iniciacin P P*

Reacciones de propagacin P* + O2 PO2*PO

2* + PH POOH + P*

POOHPO* + OH*PO* + PH POH + P*OH* + PHH2O + P*

Se puede observar que, por cada radical polmero generado (P*), se atacan 3 cadenas poli-mricas (PH). Esto es lo que se denomina proceso autocataltico. El proceso de autooxida-cin de los polmeros est a menudo acompaado de otras reacciones de rotura de la cade-na, con lo que se reduce el peso molecular, y esta disminucin se maniesta negativamenteen las propiedades tiles de los polmeros. En una primera etapa, no se observan cambios

en el material pero, microscpicamente, a medida que transcurre el tiempo, se produceuna disminucin de las propiedades del polmero hasta dejarlo inutilizable, en algunoscasos. Para evitar este enmeno se le agregan a los polmeros materiales antioxidantes, demanera de retrasar este proceso lo ms posible.

Existe otro mecanismo de degradacin qumico que est relacionado con la presencia dehongos o microorganismos que generan una accin depolimerizante y que se denominabiodegradacin. En general este tipo de degradacin es importante en polmeros deorigen natural (lana, seda, celulosa, etc.) puesto que los microorganismos son capaces dehidrolizar los enlaces especcos de las molculas naturales, pero no suelen atacar a lascadenas de la mayora de los polmeros sintticos. Estos son, generalmente, estables a la

accin biodegradable y solamente los materiales susceptibles de hidrolizarse (reaccionarcon el agua) son propensos a la biodegradacin.


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5.3.1.2 Agentes energticos

Como se mencion anteriormente, los actores energticos pueden deberse a la accinde la temperatura (degradacin trmica), de la radiacin electromagntica (otodegrada-cin) o de actores mecnicos (degradacin mecnica). A continuacin se har una brevedescripcin del comportamiento de los polmeros rente a la accin de estos agentes.

La mayor parte de los polmeros orgnicos no son estables al ser expuestos durante largosperodos de tiempo a temperaturas superiores a 200C. Esto ocurre en presencia de ox-geno (que puede dar lugar al proceso de autooxidacin, ya mencionado, con el agravantede una alta temperatura) pero as tambin en atmseras inertes.

La degradacin trmica consiste en la rotura de las cadenas del polmero ocasionado por la accinde la temperatura. Una evidencia de ello es que, en algunos casos, esta degradacin lleva a la pro-

duccin de compuestos gaseosos que se pone de maniesto por la disminucin del peso del mate-rial. La acilidad de un polmero a ser degradado trmicamente depende undamentalmente de lamagnitud de la energa de los enlaces presentes en la molcula. De esta manera, compuestos que ensu molcula tienen enlaces muy resistentes (que necesitan alta energa para su rotura) como lo es elcaso del enlace C-F en las molculas de Tefn, sern ms estables trmicamente que aquellas mo-lculas que contienen principalmente enlaces C-H, que necesitan menor energa para su rotura,

El proceso de degradacin trmica (a veces denominado pirlisis) est caracterizado poruna serie de ndices experimentales como lo son la temperatura inicial de degradacin (Td)y la temperatura media de descomposicin(Tm). La primera, es la temperatura a la cual

el material pierde el 10% de una propiedadsica que interese (resistencia a la traccin,resistencia al impacto, etc.) mientras que lasegunda, es la temperatura a la cual el ma-terial pierde el 50% de su peso luego de sercalentado durante 30 minutos.

En la polimerizacin por adicin, la reac-cin de propagacin (o crecimiento) de lacadena es reversible y existe una temperaturapor encima de la cual se avorece la depo-limerizacin. Esto es equivalente a comen-zar a romper los eslabones en una cadena.

5.3.1.2.a Degradacin trmica

La tabla 5.1 muestra estas temperaturas de refe-rencia para algunos polmeros de uso frecuente.

POLIMERO Td

(C) Tm

(C)

Polietileno (PP) 380 404

Polipropileno (PP) 320 387

Cloruro de Polivinilo (PVC) 170 270

Poliestireno (PS) 327 364

Polimetilmetacrilato (PMMA) 280 337

Politetraforetileno (PTFE) - 509

Poliacrilonitrilo 290 450

Nylon 6,6 350 430

Polietilenteretalato (PET) 380 450

TemperaTurascaracTersTicasdealgunospolmeros.TABLA 5.1

Td

= Temperatura inicial de descomposicin;T

m= Temperatura media de descomposicin



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En algunos casos, esta rotura se produce en el monmero ubicado al nal de la cadena, demanera que el polmero se va desarmando de a una unidad monomrica por vez; mien-tras que en otros casos, la reaccin de termodescomposicin no comienza en los gruposterminales sino que lo hace al azar, en unidades intermedias, de modo que la cadena seragmenta en trozos de distintos tamaos.

La degradacin trmica no ocurre nicamente sobre los polmeros de adicin, ya que los

de condensacin tambin se descomponen al calentarse. Por ejemplo los polisteres comoel polietilenteretalato (PET), que es muy estable, se descompone a temperaturas entre 300y 550C, dando principalmente CO2 y otros compuestos orgnicos.

Previo al desarrollo de la degradacin otoqumica, es necesario hacer reerencia al deno-minado Espectro Electromagntico. La luz visible, que es una radiacin electromag-ntica, est caracterizada por ondas cuyas longitudes estn comprendidas entre aproxi-

madamente 400 y 700 nm. Sin embargo, la luz visible es

slo una parte del denominado espectro electromagntico(Figura 5.10). El espectro completo abarca desde longitu-des de onda muy cortas (del orden de 1 pm), que correspon-de a los rayos , hasta longitudes de onda tan grandes como10 km, que corresponden a las ondas de radio.

Otra orma de caracterizar al espectro electromagntico, esutilizar la recuencia de la radiacin (v) en vez de la longitudde onda (). Ambas magnitudes estn relacionadas entre spor la velocidad de la luz (c):

A su vez, cada radiacin trae asociada su propia energa quese relaciona con la recuencia de la radiacin a travs de ladenominada constante de Planck (h):

de orma tal que para bajas recuencias (grandes longitudes de onda) la radiacin poseebaja energa, como es el caso de las ondas de radio o de TV; mientras que para altas

recuencias (o pequeas longitudes de onda), la radiacin posee alta energa, como es ecaso de los Rayos X o la radiacin .

Cuando la energa que incide sobre los polmeros (en particular, sobre alguno de susenlaces) es igual o superior a la que corresponde a la de disociacin de los enlaces cova-lentes, se produce la rotura de los mismos con la disminucin de la longitud de la cadena

5.3.1.2.b Degradacin otoqumica

Figura 5.10. Espectro electromagntico mos-trando las longitudes de onda y recuencias ca-ractersticas de una serie de radiaciones.

ongitu e on a

1km

100m

10m

1m

100mm

10mm

1mm

100um

10um

1um

100nm

10nm

1nm

100pm

10pm

1pm

recuencia

Radar Infrarrojo Ultravioleta Rayos X

Rayos Y

Ondasde radio

Radio FMy TV

Microondas

Rojo Verde Azul

ESPECTRO VISIBLE

100kHz

1kHz

10MHz

100MHz

1GHz

10GHz

100GHz

1THz

10THz

10THz

1PHz

10PHz

100PHz

1EHz

10EHz

100EHz

700

nm

600

nm

500

nm

400

nm

smxc /100,3.8

==

sergxh

E.1062,6

27==


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del polmero y, por consiguiente, de su peso molecular. Si bien es cierto que la radiacinincidente sobre un material puede ser transmitida, reractada o dispersada, si es absor-bida localmente por un polmero, puede ocurrir esta disociacin. Cuando la radiacininvolucrada es la ultravioleta o la gama, estas disociaciones son mucho ms probables, yla probabilidad de penetracin dentro del material tambin se incrementa al incremen-tar la recuencia (y con ello, la energa de la radiacin).

El enmeno a travs del cual las cadenas polimricas se degradan debido a la incidenciasobre ellas de la radiacin electromagntica, se denomina degradacin otoqumica yal eecto combinado de ella con otros actores ambientales (presencia de oxgeno, tem-peratura, humedad, etc.) se la denomina weathering.

En la mayora de las reacciones qumicas ordinarias, las energas requeridas para romper enlacescovalentes simples corresponde a radiacin de longitudes de onda de 710 nm a 290 nm. Estosignica que la radiacin en la regin del ultravioleta cercano (300-400 nm)es sucientemente energtica como para romper la mayora de los enlacescovalentes simples, excepto los muy uertes como C-H e O-H.

La mayora de los polmeros sintticos puros (PE, PP, PVC, etc.) no ab-sorben a longitudes de onda mayores a 300 nm debido a una caractersticade su estructura y por lo tanto, no seran aectados por la luz solar. Sinembargo, estos mismos polmeros, a menudo se degradan cuando se lossomete a la luz solar, debido a la presencia de pequeas cantidades deimpurezas o a deectos presentes en su estructura, los cuales absorben luze inician la degradacin. La ruptura de cadena o la ormacin de radicaleslibres es seguida por ragilizacin (aumento de rigidez) debido a entre-cruzamientos, sumado a otras reacciones secundarias que ocurren, espe-cialmente, en presencia de oxgeno, y que causa la posterior degradacindel polmero. Las propiedades mecnicas se deterioran drsticamente, lo

mismo que el aspecto sico de los polmeros. La fgura 5.11 muestra alaspecto de una maceta de PP expuesta a la luz solar durante 10 aos. Se puede apreciar elaspecto rugoso de su supercie (originalmente era brillante), la presencia de suras por unaumento de la rigidez del material (ragilizacin) y la decoloracin surida.

La degradacin mecnica es debida a todas las reacciones qumicas que tienen lugar como con-secuencia de la aplicacin de una tensin al material polimrico. Esta tensin mecnica gene-ralmente est asociada con la maquinaria empleada en la etapa de procesado de estos materiales

como ser inyectoras o extrusoras; y en la etapa de transormado (molienda, corte, etc.).

Para que ocurra degradacin mecnica, la tensin a la que deben estar sometidos lospolmeros debe superar un umbral crtico que est determinado por la energa de roturade los enlaces. Todo depende de si el material puede disipar esa energa en otra ormaque no sea romper sus enlaces.

Figura 5.11. Weathering spor una maceta de PP expuestintemperie durante 10 aos. Sservan fsuras, decoloracin y bios en la textura del material.

5.3.1.2.c Degradacin mecnica



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En ausencia de oxgeno, bajo el eecto de las tensiones mecnicas pueden generarse varios radi-cales que, posteriormente, atacan a la matriz y llevan a ms reacciones de rotura a travs de reac-ciones por radicales. En presencia de oxgeno, an a bajas temperaturas, puede haber conversina radicales peroxilos (P-O

2*) cuyo eecto ya se vio al tratar el tema de los agentes qumicos. Las

variables que deben tenerse en cuenta son la temperatura, el tiempo y el torque aplicado.

1. Rotura de la cadenaEs posible que dentro de una cadena polimrica los enlaces se rompan al azar. Cada roturade enlace crea dos molculas ms pequeas y disminuye el peso molecular promedio.

2. DepolimerizacinLa depolimerizacin, tambin, produce una disminucin en el peso molecular. Al-gunos ejemplos comunes son simplemente reacciones de polimerizacin a la inversa

En algunos casos es posible, casi, una regeneracin completa del monmero. Porese motivo, la depolimerizacin es usada en algunos casos para recuperar monme-ros de restos de polmeros. Por ejemplo, el metacrilato puede recuperarse en buenaproporcin y en alta pureza a partir del polmero, empleando bajas presiones, altastemperaturas y una uente de radicales.

3. EntrecruzamientoA pesar de que el entrecruzamiento es una reaccin til para hacer un material tridimen-sional y estable a alta temperatura, puede haber consecuencias no deseadas cuando esteenmeno ocurre despus de que el material est en servicio.

La hidrlisis de un polister es un buen ejemplo de un proceso de rotura al azar. Lasestructuras ms susceptibles a este tipo de enmeno son los polisteres, el polipropi-leno y el polimetilmetacrilato.

El poliestireno tambin depolimeriza en estas condiciones, pero el monmero original es bara

to y no tienen sentido prctico una regeneracin comercial a partir del polmero de desecho.

Algunos eectos degradativos que pueden ocurrir sobre la cadena principal son: rotura de la ca-dena, depolimerizacin, entrecruzamiento, cambio de enlaces y cambio de grupos laterales.

5.3.2 Consecuencias de la degradacin sobrela cadena de los polmeros

R1 CH2 C

CH3

CH3

CH2 R2R1 CH2 C CH2

CH3

*CH 2 R2

R1 CH2 C

CH3

C

CH2 C

C

CH3

O O

OCH3 OCH 3

vaco

O

R1 CH2 C

CH3

C O

OCH3

H2C C

CH3

C O

OCH 3


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5. Cambio de grupos lateralesLas reacciones en las cadenas laterales pueden llevarse a cabo sin alterar el peso mo-lecular o la rigidez de la cadena y esto trae aparejado un cambio en la solubilidad,compatibilidad, color, propiedades mecnicas y elctricas. Las cadenas principalesdel polietilacrilato o polivinilacetato, por ejemplo, no son aectadas por hidrlisis;pero s sus cadenas laterales que pueden transormarse en grupos solubles en agua.Esto resulta en un cambio no deseado, si los polmeros van a ser usados como reves-timientos protectores insolubles en agua.

El polietileno es un ejemplo de entrecruzamiento deseado y no deseado. El polmeroundido (140C) se mezcla con un perxido y el producto nal debido al entrecru-zamiento de cadenas es un polmero muy til como aislante elctrico de alta tem-peratura. Este entrecruzamiento tambin puede ser tambin inducido por radiacingama. Sin embargo, el mismo polietileno en orma de pelculas puede surir un ata-que lento del oxgeno del aire en presencia de luz solar y producir entrecruzamiento,el cual en este caso es acompaado por la incorporacin de oxgeno para dar grupos

polares y de rotura de cadena. El resultado nal es un polmero rgil con pobrespropiedades pticas y elctricas.

4. Cambio de enlacesEn ciertas ocasiones, pueden producirse cambios en la cadena principal del polmero sinrotura o entrecruzamiento. Por ejemplo, el PVC calentado por encima de 200C en ausen-cia de estabilizantes libera copiosas cantidades de HCl despus de pocos minutos. El eectoprimario es la deshidrohalogenacin, la cual cambia la estructura de la cadena principal. Laestructura resultante es altamente reactiva y ms rgida que el polmero original

CH2 CHCl CHCl CHClCH2

P.V.C.

200C

CH2 CH CHHCl

ms susceptible al ataque porradicales que el material original


CH2 CH

O

C

H2O

catalizador

CH2 CH CH3COOH

Acetato de polivinilo(insoluble en agua)

Alcohol polivinlico(soluble en agua)

OHCH3

O

CH2 CH

C O

OCH2CH3

H2O

catalizador

CH2 CHCH3CH2OH

Polietilacrilato(insoluble en agua)

Acrlico(soluble en agua)

C O

OH


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Este enmeno podra ser traducido como "Fallas generadas por las ten-siones y el medio ambiente"; es un proceso que suren muchos materiales

polimricos cuando estn tensionados mecnicamente y en presencia dedeterminados lquidos. Esto da como consecuencia la ormacin de grie-tas (crazes) o suras (Figura 5.12 yFigura 5.13, respectivamente). En eprimer caso, el material puede continuar soportando cargas, mientras queen el segundo, el material se ractura por la accin de dichas cargas. Lascargas mecnicas requeridas para que este enmeno ocurra, son siempremucho menores que las requeridas para que la ractura se produzca enaire y lo llamativo es que los lquidos que promueven estas allas son,generalmente, productos qumicos inertes rente a los polmeros.

Los casos ms recuentes de este enmeno se produjeron en caeras de

redes de distribucin de gas natural abricadas en polietileno, tema queha sido de inters prctico desde la dcada del 50, y muchos de los desa-rrollos posteriores sobre este polmero se basaron en mejorar la resistenciadel material a este enmeno.

La degradacin es el resultado de reacciones qumicas irreversibles o cambios sicos quenalmente, llevan a la alla total del material. Para muchas aplicaciones, la degradacin

debe ser inhibida por estabilizantes para asegurar cierta vida til. Estos estabilizantesincluyen agentes antioxidantes, proteccin contra la radiacin electromagntica (en es-pecial ultravioleta), proteccin contra el ozono y proteccin rente a la combustin.

Agentes antioxidantesYa que la oxidacin es un proceso en cadena por radicales libres, es de esperar que los mejoresagentes antioxidantes sean aquellos que se combinen con radicales libres para dar especies esta-bles incapaces de reacciones posteriores. La siguiente reaccin es un ejemplo de cmo un agen-te antioxidante reacciona con un radical libre R-O

2* y lo inhibe para reacciones posteriores:

R-O2* + AH (agente antioxidante)ROOH + A* (radical que no ataca posteriormente)

Deben hacerse dos consideraciones importantes al seleccionar los antioxidantes: la toxi-cidad y la posible generacin de productos coloreados.

La manera de prevenir la otooxidacin y de estabilizar el polmero es adicionndole uncompuesto que acte como ltro absorbente de la luz (por ejemplo rutilo TiO

2) o bien

5.3.3. Un tipo especial de degradacin:Environmental Stress Failure(ESF)

Figura 5.12. Crazing sobre un pa-rabrisas de automvil abricado depolicarbonato.

Figura 5.13. Fisuras sobre una pie-za de Policarbonato que suriEnvironmental Stress Failure.

5.3.4 Proteccin contra la degradacin de polmeros


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Los antioxidantes preventivos son aquellos que resultan eectivos en la inhibicin de la eta-pa de iniciacin de la reaccin en cadena. Cuando dos o ms antioxidantes que uncionanpor el mismo mecanismo se agregan al polmero (que es lo que ocurre cuando un polmerono permite solubilizar la cantidad necesaria de un solo aditivo), se denomina eecto aditivo.Cuando dos o ms aditivos slo son eectivos actuando solos, pero en mezcla pierden suhabilidad para proteger al polmero (por ejemplo negro de humo ms aminas) se denomi-na eecto antagnico. Finalmente, cuando entre antioxidantes se produce accin coopera-tiva para producir mayor proteccin por la suma de eectos, se denomina sinergismo.

Proteccin contra la radiacin ultravioletaCualquier aditivo que prevenga la penetracin de luz ultravioleta en un material polim-rico ser eectivo como protector. El negro de humo es uno de los ejemplos tpicos, sinembargo, no se lo puede emplear en ormulaciones transparentes o claras. En este ltimocaso se usan absorbedores UV que absorben la radiacin daina y que se disipa de algunamanera sin causar degradacin (calor, fuorescencia o osorescencia, etc.).

Proteccin contra el ozonoEl ozono tambin ataca a los polmeros. A dierencia del oxgeno molecular, el ozono seadiciona directamente a los dobles enlaces presentes en la cadena polimrica y provoca

la rotura de la cadena. La concentracin de ozono en aire, en condiciones normales, esde hasta 20 partes por 100 millones de partes de aire, pudiendo ser mayor en ambientescontaminados. Es necesario estabilizar contra el ozono a aquellos materiales con altacantidad de dobles enlaces en su estructura. Los cambios sicos que se notan en el pol-mero son picado, erosin y decoloracin, mientras que los cambios qumicos son roturade cadena y oxidacin. Algunos compuestos antiozono son eectivos porque orman unabarrera supercial a la diusin de ozono.

Proteccin contra la combustinTodos los polmeros se queman en presencia de oxgeno cuando se exponen a sucientecalor, generando gases que pueden ser txicos o agresivos. Por ejemplo, en el caso del

PVC se libera cloruro de hidrgeno que es altamente corrosivo en presencia de hume-dad. Todos los polmeros, al quemarse en presencia limitada de oxgeno, liberan CO,que es muy txico. Para evitar en buena medida estos eectos, se eectan cambios en laestructura del polmero pero, paralelamente, se producen modicaciones en algunas delas propiedades de los mismos.

aadiendo un compuesto que acte como agente de transerencia de energa y desactiveal polmero antes de que ste inicie la secuencia de procesos otoqumicos secundariosque conducen a la oxidacin.

Todos los polmeros son susceptibles a la degradacin por oxidacin trmica, a pesar de que en algunoscasos no se producen variaciones considerables en sus propiedades. La proteccin se logra mediantela incorporacin de aditivos. La sensibilidad de un polmero a la oxidacin trmica es un factor importan-te al seleccionar el estabilizante y la concentracin a usar.



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El uso tan extendido de los plsticos ha provocado un problema que an no se ha podi-do evitar, aunque s podemos tomar algunas medidas que estn a nuestro alcance paradisminuir al mnimo sus eectos: la contaminacin por desperdicios no degradables. Eneecto, los plsticos, al contrario del papel, no son degradables o son degradados muy

lentamente por la accin del tiempo o de los microorganismos. Se calcula que una bolsade polietileno puede tardar unos 240 aos en alterarse. En otras palabras, los residuosplsticos, contribuyen a la contaminacin del medio ambiente ya que, por ejemplo, seestima que alrededor del 60% de los restos que se encuentran en las costas son materialesplsticos. En los pases industrializados, el 4% de los desperdicios slidos que se depo-sitan en los basureros corresponden a plsticos no degradables. Ese porcentaje, si bienparece pequeo, representa miles de toneladas (Figura 5.14).

El procedimiento menos riesgoso para el medio ambiente es el reciclado. Esta opcin slo se

aplica al 1% de los residuos plsticos, rente al 20% del papel o el 30% del aluminio. Para laetapa inicial de la separacin se aprovechan las distintas propiedades de los dierentes tipos deplsticos, como por ejemplo la densidad. Otra opcin se basa en el hecho de la dierente solu-bilidad de los plsticos en solventes orgnicos a distintas temperaturas. Los plsticos termorr-gidos, que no se ablandan por el calor, se reducen a polvo y son utilizados como material de re-lleno en construccin. Los materiales termoplsticos pueden ser undidos y vueltos a moldear

5.3.5 Degradacin deliberada de polmeros. Reciclaje

En la actualidad, alrededor del 10% de los residuos plsticos son incinerados, y esto presenta elinconveniente de la posible emisin de gases txicos, especialmente si se trata de la incineracinde PVC, que produce cloruro de hidrgeno (un gas altamente txico y que disuelto en agua genera

cido clorhdrico, altamente corrosivo). En las plantas modernas de incineracin, el riesgo medio-ambiental est minimizado. Adems, se debe tener en cuenta que el calor producido en la combus-tin de los residuos plsticos es elevado, por lo que su incineracin en plantas de recuperacin deenerga sera una opcin razonable.

Figura 5.14. Desechos plsticos no degradables contaminando el medio ambiente.


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para abricar otros objetos. Una vez separados los dierentes plsticos, se procede a reciclarlosen orma mecnica, donde se mantiene la estructura del polmero; o en orma qumica, en laque se degrada la estructura del polmero en productos de baja masa molecular. Durante el re-ciclado, los plsticos pueden contaminarse con otros materiales y transormarse en productosde baja calidad, por lo que no es aconsejable que se utilicen para contener alimentos.

Los plsticos degradables son aquellos que suren un cambio signicativo en su estructura

qumica bajo condiciones ambientales especcas, resultando en la prdida de propiedades.En particular, un plstico es biodegradable cuando su degradacin resulta de la accin demicroorganismos de presencia natural tales como hongos, bacterias y algas. Otra denicinde plsticos biodegradables es que son materiales polimricos los cuales son transormados encompuestos de bajo peso molecular donde, al menos un paso en los procesos de degradacin,es a travs del metabolismo en presencia de organismos presentes naturalmente. Cada vezes ms acuciante la necesidad de contar con polmeros biodegradables. Por ese motivo, grancantidad de empresas en el mundo se estn dedicando a la investigacin y abricacin delos mismos. En muchos casos, estos plsticos se abrican incorporando sustancias naturalescomo el almidn, que s son biodegradables. Cuando ciertos microorganismos degradan elalmidn, se orman estructuras porosas que aceleran los procesos de oxidacin del polme-

ro y disminuyen su resistencia mecnica, lo que acilita su pulverizacin. Adems, existenplsticos otodegradables en cuya abricacin se han incorporado compuestos otosensibles,de modo que su exposicin prolongada a la luz ultravioleta de la radiacin solar provoca sudegradacin, aunque esta alternativa es algo costosa, lo que impide su utilizacin masiva.Tambin se sintetizan a partir de otras molculas naturales, como lo es el cido lctico, ob-tenido de uentes renovables como el maz, el trigo y la papa y que tienen aplicaciones paraenvases de alimentos, juguetes, cortinas, manteles, etc.

Frente a los problemas que ocasiona la degradacin de plsticos, se podra pensar enutilizar materiales naturales como el papel o la madera. Sin embargo, si bien existen

arteactos y construcciones muy antiguos de madera, hay que tener en cuenta que, de-pendiendo de las condiciones medioambientales, la madera puede surir un importanteproceso degradativo, el cual slo podr evitarse mediante el uso de ciertas medidas pre-ventivas. Saban, por ejemplo, que para que la madera se mantenga inalterada es mejoralmacenarla totalmente sumergida en agua dulce que al aire libre? Se imaginan por quocurre esto? En el prximo captulo lo entenderemos.

La tendencia actual es la de prohibir la entrega en los supermercados de bolsas de material nodegradable. A tal efecto se emplean en la fabricacin de dichas bolsas, polmeros denominadosoxo-biodegradables. Para su fabricacin, slo se requiere del agregado de un aditivo durante elproceso de extrusin de la bolsa. Este aditivo posteriormente rompe los enlaces carbono-carbono.Esto determina el inicio de la oxo-biodegradacin, que es un proceso que consta de dos etapas:en la primera se degrada el plstico en pequeos fragmentos al entrar en contacto con el oxgeno,calor o luz ultravioleta. Estos fragmentos absorben humedad creando el ambiente propicio para eldesarrollo de microorganismos naturales. En la segunda etapa, estos microorganismos degradanlas molculas de los materiales oxidados, generando la biodegradacin y produciendo agua, dixi-do de carbono y biomasa. Todo el proceso dura aproximadamente 120 das.


06 - Cap. 5 - Degradación de Plásticos

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