Resumen

En esta investigación se estudió la degradación térmica de poli(alcohol vinílico) (PVA) con diferentes grados de hidrólisis y pesos moleculares, mediante termogravimetría (TGA) y termogravimetría diferencial (DTG). Se identificaron cuatro eventos de degradación cuya intensidad depende del grado de hidrólisis y peso molecular del PVA. Se verificó que para altos grados de hidrólisis el mecanismo de degradación en estado sólido corresponde al desprendimiento de grupos laterales formando agua en cantidades de orden estequiométrico. Para grados de hidrólisis menores, la interacción con los grupos acetato y la menor temperatura de fusión retrasa la descomposición del polímero. En estas muestras no hubo correlación directa entre la pérdida de peso en el primer evento degradativo, y las cantidades estequiométricas que se generarían por desprendimiento de grupos laterales. Se encontró una coincidencia cualitativa entre los órdenes de reacción y las energías de activación al evaluar los datos experimentales mediante los métodos de Freeman-Carroll y Friedman.

Introducción

El PVA es un polímero sintético de gran flexibilidad y resistencia, proveniente de la hidrólisis controlada del poli(acetato de vinilo) (PVAc). Su principal uso se encuentra en la industria de adhesivos, pinturas, y como coloide protector  en polimerización en emulsión, aunque también se aplica frecuentemente en las industrias textil y farmacéutica. La estructura molecular del PVA se presenta en la Figura 1. Dependiendo de la cantidad de grupos acetato del PVA que sean hidrolizados, el PVA se clasifica comercialmente como de alta (-99%), media (-88%) y baja (-78%) hidrólisis, siendo este el porcentaje molar de unidades repetitivas con grupos hidroxilo dentro de la totalidad de unidades repetitivas de la cadena. El grado de hidrólisis es quizás la propiedad más importante del PVA ya que define su solubilidad en agua y su actividad superficial. También resulta de importancia  el peso molecular del polímero, el cual se suele relacionar con la viscosidad de las soluciones acuosas que forma, aunque evidentemente la viscosidad puede verse afectada por otros factores. El estudio del mecanismo y la cinética de degradación térmica del PVA ha despertado gran interés, puesto que se encuentra presente en muchos productos relacionados con el campo de la construcción, donde se debe garantizar el desempeño a través de largos periodos de tiempo bajo condiciones ambientales variables.

La degradación térmica de olefinas sustituidas ha sido objeto de diferentes estudios teóricos y experimentales (Somani et al., 2003; McNeill, 1997). Se considera que existen dos mecanismos de degradación de cadenas poliméricas que están directamente relacionados con la temperatura. El primer evento de degradación corresponde al desprendimiento de grupos laterales formando grupos de bajo peso molecular que se volatilizan a la temperatura de degradación (McNeill, 1997).

• Materias:Polimeros Energía térmica Análisis gravimétrico
• Subjects:Polymers Thermal energy Gravimetric analysis
• Palabras claves:Degradación térmica; Pva; Termogravimetría; Degradación de polímeros
• Keywords:Thermal degradation; Pva; Thermogravimetry; Polymer degradation