Resumen

El policarbonato expuesto a la luz solar amarillea, se degrada y pierde sus propiedades de uso. Para aumentar su vida útil, puede recubrirse con finas capas nanocerámicas de ZnO y Al₂O₃ depositadas por pulverización catódica. La función del ZnO es absorber los fotones UV que pueden dañar el policarbonato. Sin embargo, una de las limitaciones en el uso del ZnO es la oxidación fotocatalítica que podría producirse en la interfase ZnO/PC como consecuencia de la actividad fotocatalítica de este óxido. La inserción de Al₂O₃ entre el PC y el ZnO podría ser una forma de inhibir esta oxidación interfacial. 

La fotooxidación de los ensamblajes cerámica/polímero, en condiciones de envejecimiento artificial acelerado, se midió mediante espectroscopias de infrarrojos y UV-vis. Los resultados muestran que la actividad fotocatalítica del ZnO presente en sustratos recubiertos con monocapas puede reducirse significativamente mediante la inserción de Al₂O₃ y que, además, el Al₂O₃ disminuye la permeabilidad al oxígeno del recubrimiento.

INTRODUCCIÓN

El policarbonato de bisfenol-A (PC) tiene una excelente resistencia, alta transparencia y es ligero. Como consecuencia, el PC se usa frecuentemente como un sustituto más ligero y resistente para el vidrio o los metales en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la construcción y automóviles.

La exposición de este polímero a la intemperie cambia drásticamente sus propiedades. Como consecuencia de la capacidad del polímero para absorber radiaciones UV del sol, se inducen varias reacciones químicas que causan fragilidad y cambios de color.

Los mecanismos químicos responsables de la degradación inducida por la luz UV del PC son bien conocidos. Cuando la luz solar incide en el PC, las unidades monoméricas absorben energía de longitud de onda corta en el rango de luz ultravioleta cercano: esto es especialmente cierto para los grupos éster y carbonato en posición α respecto a los anillos aromáticos. La energía absorbida provoca la ruptura de enlaces covalentes desencadenando reacciones fotolíticas (sin intervención de oxígeno) y reacciones fotooxidativas (con fijación de oxígeno). Ambos mecanismos pueden ocurrir en el ambiente y están estrechamente entrelazados.

Para suprimir estos daños, se pueden utilizar varios métodos: una forma efectiva de proteger los polímeros de los efectos de la fotodegradación es agregarles aditivos absorbentes de UV. Estos filtros de UV no coloreados absorben la luz UV incidente que daña al polímero y son transparentes en el dominio visible. La energía UV absorbida por el estabilizador debe disiparse sin producir especies reactivas. Sin embargo, la inhibición del envejecimiento por los absorbentes de UV no es totalmente eficiente cuando la fotodegradación resulta de la absorción directa de radiaciones solares por los grupos cromofóricos intrínsecos del polímero.

• Materias:Vida útil Policarbonato Degradación ambiental Degradación acelerada Ciclo de vida
• Subjects:Lifetime Polycarbonate Environmental degradation Accelerated degradation Life cycle
• Palabras claves:Fotoprotección; Fotoenvejecimiento; Policarbonato; Termooxidación; Películas delgadas
• Keywords:Photoprotection; Photoageing; Polycarbonate; Thermooxidation; Thin films