Influencia de los estabilizadores en la degradación fotooxidativa de películas compuestas de SWy-1/poli (óxido de etileno)

Influence of stabilizers on photo-oxidative degradation of SWy-1/poly (ethylene oxide) composite films

Se prepararon compuestos de poli(óxido de etileno) (PEO) con montmorillonita SWy-1 y estabilizadores (2-hidroxibenzofenona y tinuvin 770) mediante el método de intercalación en solución. Las películas de los compuestos se expusieron a irradiación UV. Los productos de fotodegradación se controlaron mediante FTIR (espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier) y SEC (cromatografía de exclusión por tamaño). El PEO puro mostró mayores coeficientes de velocidad de degradación, k_d, en comparación con las otras muestras. El sistema que mostró el valor más bajo de los coeficientes de velocidad de degradación (k_d = 1,9×10-6 mol g ^-1 h ^-1) fue el compuesto PEO/SWy-1 5% con 0,25% de tinuvin 770. En este caso, la estabilización del PEO con tinuvin 770 fue más eficaz que la del PEO puro. 

En este caso, la estabilización de la matriz de PEO puede atribuirse a la arcilla asociada a la tinuvin 770. La arcilla dispersa y absorbe el PEO. La arcilla dispersa y absorbe la irradiación UV y la tinuvina actúa como un estabilizador del tipo HALS (estabilizadores de luz de amina impedida).

INTRODUCCIÓN

La degradación de los materiales poliméricos en diversos entornos puede limitar su vida útil. Cuando se exponen a la radiación ultravioleta del sol, los polímeros desencadenan una serie de reacciones químicas junto con los efectos fotofísicos y fotoquímicos de la radiación solar, los efectos oxidativos del oxígeno atmosférico, los efectos hidrolíticos del agua y la temperatura, que dan lugar a la degradación de los polímeros. Esta fotodegradación puede provocar cambios en la longitud de las cadenas poliméricas, propiedades mecánicas, propiedades de barrera, cambios de color, grietas y fracturas, pérdida de brillo, entre otros. Para minimizar estos efectos degradativos causados por la exposición prolongada a la radiación solar y aumentar la vida útil de los polímeros, se pueden añadir aditivos fotoestabilizadores durante el procesado. Varios autores han estudiado los efectos de la fotooxidación en polímeros puros.

El daño causado por la fotooxidación también se aplica a los compuestos de polímero/arcilla. Aunque existen varios informes en la literatura sobre polímeros/silicatos, se ha prestado poca atención a su comportamiento durante la fotodegradación. En general, los estudios de procesos fotooxidativos en materiales compuestos polímero/arcilla muestran que la presencia de arcilla acelera los procesos de degradación en comparación con el polímero puro.

Morlat-Therias et al. estudiaron la influencia de dos tipos de aditivos antioxidantes (fenólicos y redox) durante la irradiación UV de nanocomposites de polipropileno en presencia de arcilla organofílica.