FOTODEGRADACION_PDE_2012

Foto- Degradación y
Estabilización de Materiales
Plásticos
PLASTICOS DE EMPAQUE, Feb 2012

Eliacib Díaz Carrión
Pigments & Additives
BCN

INTERNO

1

CONTENIDO
 La Degradación Foto-oxidativa
 Los Efectos de la Foto-oxidación
 El Papel de la Luz Solar
 La Energía de la Luz
 Como Retardar la Foto-oxidación

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Preguntas mas frecuentes:
■ Porque los materiales plásticos se degradan
cuandoestán expuestos a luz solar?

■ Y como “Retardar” este proceso?

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Que es la Degradación?
 La degradación de un material es una alteración de
su estado inicial, en un estado diferente, de menor
valor.
 Para alterar el estado de un material se debe aplicar
cualquiera forma de Energía.
 Nos limitaremos a hablar de la degradación de los
materiales plásticos por medio de la aplicación de
energía enforma de Radiación Solar (luz).

4

Que es la Foto-oxidación?
 Es la energía de la radiación solar que permite iniciar
reacciones químicas en el material plástico, resultando en
una alteración de sus propiedades físicas y químicas, tanto a
nivel micro como macroscópicas.
 Si consideramos que estamos en una atmósfera que
contienen Oxigeno (O2), entonces, una de las reacciones
químicas masfrecuentes es la OXIDACIÓN.
 La reacción química que combina la energía de la radiación
Solar y la Oxidación se le conoce con el nombre de:

FOTO-OXIDACIÓN
5

Ejemplos de Oxidación

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Efectos de la Foto-oxidación
 El resultado de la foto-oxidación es una
degradación del estado superficial del
material plástico.
 Cuando la degradación prosigue en el
interior del material, son alteradas suspropiedades físico-mecánicas.

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Resultado de la Degradación
 amarillamiento;
 alteración de la transparencia;
 micro fisuras;
 alteración del peso molecular;
 alteración de las propiedades mecánicas:

resistencia a la ruptura, alargamiento,
tracción, etc.
Perdida de la utilidad del material
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Ejemplos de Foto-Oxidación

9

Degradación del Polímero en la
Superficie
Resistencia del pigmento Rojo:Descoloración

Microfisuras

Antes de la
Exposición

Después de
la Exposición

Antes de la
Exposición

Después de
la Exposición

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Resistencia a la intemperie - Diferencias
a simple vista
3 años

1 año

NO
expuesto

HDPE virgen +
Antioxidantes

HDPE virgen +
Antioxidantes +
Estabilizantes UV

HDPE reciclado +
Antioxidantes

HDPE Reciclado +
0.3% Recyclossorb 550

Gaveras en HDPE. Expuesto enFlorida (45° sur). Radiación solar ~ 6000 KLY
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El Papel de la Luz Solar
 Todo comienza con la Energía que viene del Sol, en forma de
Radiación.
 Esta Radiación esta constituida de un Espectro electromagnético
continuo de frecuencias de onda entre 0,7 y 3000 nanómetros
(1x10-9 metros).
 La Radiación entre 0,7 y 175 nm es absorbida por el Oxigeno
(O2) a una distancia de mas de 100 Km de lasuperficie de la
tierra.
 La Radiación entre 175 y 290 nm es absorbida por el Ozono (O3)
a una distancia entre 15 y 30 Km de la superficie de la tierra.
 Entonces, la Radiación que efectivamente llega a la superficie
de la tierra, tiene una Longitud de onda mayor a 290 nm.
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0.7nm-------------------------------------------------------------------------------------3000nm

O2

100 Km

O3175nm---------------------------------------------------------------------3000nm
25 Km

290nm--------------------------------------------------------------3000nm
Troposfera (absorción parcial del IR por causa de CO2 y H2O)

Superficie terrestre

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Radiación Electromagnética

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ESPECTRO UV – VIS- IR

UVC

100

UVB

290

UVA

320

VISIBLE

380

750

IR

nm

Responsable de
la Degradación
15

La LuzAbsorción por las plantas
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Aprovechamiento de la luz por las plantas

 Los Pigmentos involucrados en la
fotosíntesis
 Las longitudes de ondas más
importantes
 La Luz Azul
 La Luz Roja
 La Luz Roja Extrema
 La Relación Roja/Roja Lejana

17

La Energía de la Luz

18

Composición Espectral de la Luz (UV- VIS- IR)
LA LUZ: Es generalmente descrita como la radiación visible por el ojo...