Regeneración hidrófoba del polipropileno con tratamientos VUV y plasma

Hydrophobic Regeneration of Polypropylene with VUV and Plasma Treatments

Se utilizaron tratamientos superficiales con plasma y radiación ultravioleta al vacío (VUV) para introducir grupos funcionales que contienen oxígeno en muestras de polipropileno, con el fin de modificar su humectabilidad. Se utilizaron medidas de ATR-FTIR, AFM y ángulo de contacto (CA) para analizar los cambios químicos y físicos en la superficie del PP en función del tiempo. Los resultados mostraron cambios en la humectabilidad de las muestras tratadas con VUV debidos principalmente a la modificación química de las superficies. En las muestras tratadas con plasma, el envejecimiento se produjo más rápidamente que en las tratadas con VUV. En ambos tratamientos, es probable que se haya producido una reorganización de las cadenas poliméricas durante el envejecimiento, con posible reticulación de las macromoléculas superficiales en el caso de las muestras tratadas con VUV.

INTRODUCCIÓN

Los materiales a base de polipropileno son ampliamente utilizados en diversas industrias y en aplicaciones de envases debido a su naturaleza hidrófoba, que les confiere baja humectabilidad y por consiguiente baja adherencia. Para mejorar estas propiedades, se recurre a diversos métodos de modificación superficial como la corona, la exposición a radiación ultravioleta en vacío (VUV) y el tratamiento con plasma.

1. Corona: Este método implica la aplicación de un campo eléctrico de alta tensión sobre la superficie del polipropileno, lo que genera especies reactivas que modifican la energía superficial y la mojabilidad del material.

2. Radiación UV: La exposición a radiación ultravioleta en vacío, con longitudes de onda entre 200 nm y 100 nm, provoca cambios fotoquímicos en la superficie del polímero, alterando su estructura molecular y mejorando su mojabilidad.

3. Tratamiento con plasma: Aquí, el polipropileno se expone a un plasma generado por un gas ionizado, lo que conduce a la formación de especies activas como iones y electrones que interactúan con la superficie del polímero, modificando su energía superficial y facilitando la adhesión.

Estos métodos de modificación superficial pueden tener efectos duraderos en la mojabilidad del polipropileno, pero con el tiempo, la superficie tratada puede experimentar un fenómeno conocido como envejecimiento. El envejecimiento de la superficie modifica gradualmente las propiedades superficiales del polímero, potencialmente revirtiendo los efectos del tratamiento y restaurando parcial o completamente la hidrofobicidad original del polipropileno.