Comparación de las técnicas FTIR de transmisión, reflexión y fotoacústica en el análisis de poliamida-6 reciclada e irradiada

A Comparison of Transmission, Reflection and Photoacoustic FTIR Techniques in the Analysis of Recycled and Irradiated Polyamide-6

Se presenta un estudio comparativo de técnicas FTIR de transmisión, reflexión y fotoacústica con análisis de poliamida-6. El potencial y las limitaciones de estos métodos se investigan analizando las variaciones estructurales que tienen lugar en la superficie en el grueso en poliamida-6 reciclada e irradiada con un haz de electrones de 1,5 MeV con una dosis de 500kGY, en presencia de O2. Las técnicas FTIR parecen ser sensibles en la detección de pequeños cambios estructurales que se producen en la poliamida-6 reciclada e irradiada. El análisis de las muestras indicó la formación de grupos -OH, HOC=O-, - C=O. También se detectaron pequeños cambios estructurales característicos de los grupos NH y -CN-C=O. Las técnicas de transmisión muestran mejor los cambios estructurales en la masa, y la microscopía-FTIR parece ser más sensible para detectar lo que ocurre en la superficie de la muestra.

INTRODUCCIÓN

Cuando la RADIACIÓN ionizante interactúa con los polímeros, transfiere ENERGÍA a los átomos de la cadena polimérica, causando CAMBIOS permanentes en su estructura FISICOQUÍMICA. Estos cambios pueden generar RETICULACIÓN o ESCISIÓN de las cadenas poliméricas, procesos que ocurren de manera simultánea y cuya importancia depende principalmente de la DOSIS de radiación aplicada al material.

Durante la irradiación con HAZ DE ELECTRONES, estos electrones son acelerados a bajas energías (E < 8 MeV). Luego, al penetrar en el material, interactúan electrostáticamente con electrones y núcleos atómicos, sufriendo atracción y repulsión. Muchos electrones son removidos a través de la excitación o IONIZACIÓN de los átomos del medio .

Cuando las moléculas del polímero son irradiadas, se liberan electrones de alta energía, causando la ionización de la molécula:

​$M+Radiaci o ˊ n→M + +e −$​

Este electrón primario provoca la ionización de otras moléculas, produciendo más electrones:

​$M + +e − →M$​

Los iones con carga positiva desaparecen rápidamente al combinarse con electrones, produciendo un ESTADO ELECTRÓNICO excitado:

​$M + +e − →M ∗$​

Parte de las interacciones de la radiación con el material polimérico también pueden resultar en una transferencia de energía que, aunque no suficiente para ionizar, genera un estado electrónicamente excitado:

​$M→M ∗$​