Mecanismos de degradación y estabilización térmica de PVC

Mechanisms of PVC thermal degradation and stabilization

Una exposición del polímero PVC sin una adición de estabilizantes al calor, radiación ultravioleta, e inclusive radiación gamma puede, dependiendo de la intensidad y del tiempo de exposición, causar una liberación de cloruro de hidrógeno (HCl), acompañado de la formación de secuencia poliénicas y ligaciones cruzadas en cadena, resultando en un rápido proceso de degradación, revelado normalmente por un cambio de color a amarillo, e inclusive marrón oscuro.

Este artículo presenta una revisión de la degradación y estabilización térmica del PVC. Se muestran los principales mecanismos de degradación para esta resina, y se correlacionan con los defectos estructurales presentes en el polímero, así como los principios de estabilización.

Polymer analogous reactions of polyenes in poly(vinyl chloride)

Reacciones análogas poliméricas de polienos en cloruro de polivinilo

El principal proceso en la degradación térmica del PVC en una atmósfera inerte y a temperaturas relativamente bajas es la eliminación de las moléculas de cloruro de hidrógeno y la formación de secuencias de polieno de distintas longitudes. Los polienos formados son altamente reactivos y participan en diferentes reacciones secundarias.

Se ha mostrado para muestras de PVC degradadas en solución diluida y en estado sólido que la cantidad de polienos no corresponde con el grado de deshidrocloración; puede observarse proporcionalmente solamente en la etapa inicial de degradación y, posteriormente, que le número de enlaces dobles en el sistema es mucho menor que la cantidad de moléculas de cloruro de hidrógeno escindidas.

Polímeros entrecruzados a base de PVC : síntesis, caracterización y propiedades

PVC-based crosslinked polymers : synthesis, characterization and properties

La modificación de polímeros es uno de los métodos mas rápidos, económicos y eficaces para la obtención de materiales con propiedades mejoradas a partir de polímeros convencionales.

En este trabajo se ha desarrollado la síntesis de polímeros entrecruzados a base de cloruro de polivinilo (PVC), empleando para ello dos métodos bien diferenciados: en primer lugar, se han obtenido polímeros entrecruzados en un sólo paso, mediante procesado reactivo en estado fundido con organosilanos, lo que confiere a este trabajo un marcado interés tecnológico. El estudio de la relación (condiciones de reacción y procesado/grado de entrecruzamiento/ propiedades del material) ha permitido la optimización del proceso para la obtención de materiales con buenas propiedades mecánicas y térmicas.

En segundo lugar, se ha llevado a cabo el entrecruzamiento de PVC en disolución en dos pasos, uno previo, en el que el polímero es modificado por sustitución mediante el injerto de un reactivo nucleófilo portador de grupos hidroxilo, segundo de un paso posterior en el que tiene lugar el entrecruzamiento de las cadenas por reacción de los grupos OH con un di-isocianato. Esto permite conocer con toda exactitud el número de puntos de entrecruzamiento.

Se han estudiado las cinéticas de modificación y entrecruzamiento, y se ha realizado una completa caracterización de los polímeros modificados y de las redes obtenidas a partir de estos, lo que ha permitido conocer perfectamente la relación entre la estructura de los polímeros y sus propiedades, las cuales se han visto ampliamente mejoradas respecto al polímero de partida. Finalmente, el estudio de las propiedades de transporte de fluidos en dichos polímeros muestra que es posible modificar éstas en función del grado de entrecruzamiento y número de grupos OH presentes en las redes.