Avaliação da fotodegradação de poliolefinas através de exposição natural e artificial

Abstract

Recebido em 23/3/05; aceito em 13/9/05; publicado na web em 14/3/06 THE EVALUATION OF POLYOLEFIN PHOTODEGRADATION WITH NATURAL AND ARTIFICIAL EXPOSURE. Samples of polypropylene (PP) and low-density polyethylene (LDPE) were submitted to ultraviolet radiation, in the natural environment and also in the laboratory. Chemical modifications were quantified by the carbonyl index (CI), mechanical properties and melt flow index. The degradation in the laboratory was comparatively faster than in the environment for both types of polymers. The accelerating factor was determined for the various properties investigated. This parameter, however, showed a large variation with the degradation criteria and the type of polymer. The existence of a "universal accelerating factor", therefore, was not observed in the current study.Keywords: polypropylene; low-density polyethylene; photodegradation. INTRODUÇÃOTodos os polímeros orgânicos não estabilizados são degradados sob exposição à luz solar na presença de oxigênio. Entretanto, as taxas de degradação fotooxidativa dependem fortemente da natureza química do polímero, com a vida útil variando desde poucos meses para o polipropileno, até alguns anos para o politereftalato de etileno (PET), poli(metacrilato de metila) (PMMA) e o politetrafluoretileno 1,2 . Os problemas da fotodegradação têm aumentado com o crescente uso de polímeros em aplicações exteriores aliado à necessidade da redução de custos com aditivos fotoestabilizantes. Durante o processo degradativo ocorrem mudanças físicas e químicas no polímero que levam à descoloração, fissuramento, perda de brilho e queda de resistência mecânica. Tais fenômenos estão quase sempre associados a processos de cisão de cadeia e, em alguns casos, ocorrem também reticulações 2 . A investigação da degradação foto-oxidativa de polímeros é um dos principais elementos que subsidiam o desenvolvimento do produto e sua expectativa de vida útil. Ao se expor o material às intempéries e avaliar os efeitos nas suas propriedades busca-se obter uma fotografia do que aconteceria durante a aplicação desse produto. Nesse tipo de investigação utilizam-se a exposição no ambiente natural e a exposição simulada, realizada em laboratório. Nas exposições em laboratório, as variáveis mais importantes são tipo de fonte geradora de radiação ultravioleta, intensidade de radiação, temperatura, umidade e ciclos térmicos [3][4][5][6][7][8] . A resposta do material à exposição depende, portanto, da intensidade dessas variá-veis. É comum a intensificação desses fatores para aceleração da fotodegradação e, assim, se obter resultados mais rápidos. Outra maneira de se investigar a resistência fotoquímica dos polímeros é a exposição ambiental, onde os diversos constituintes do ambiente, como radiação ultravioleta, luz visível, temperatura, intempé-ries, umidade, etc, afetam a estrutura química do polímero provocando degradação. A intensidade desses elementos do ambiente natural varia significativamente com o local de exposição, a época do ano e o período do dia, de tal modo qu...

Effect of natural ageing on the properties of recycled polypropylene/ethylene vinyl acetate/wood flour composites

“…The laboratory degradation analysis, using accelerated aging chamber, generally use standardized and controlled conditions. However, that are not equivalent to real situations of exposure or use, since is very difficult to simulate on laboratory the variability of natural elements such as temperature, radiation index, rainfall and wind [13].…”

Thermoplastic Elastomers Containing Zinc Oxide as Antimicrobial Additive Under Thermal Accelerated Ageing

“…Carbonyl groups resulting from the oxidation of polypropylene 30 and residues from the spin-off of ethylenebutylene links with styrene chains of SEBS 31 may have produced a favorable environment for adherence and proliferation of bacteria. Furthermore, although it was not verified in the FTIR profile, the waste layer of polymer degradation may have prevented contact between the bacterial cell and the additive.…”

Estudo das propriedades morfológicas, térmicas e mecânicas do compósito particulado de alumínio e polietileno de baixa densidade reciclados

“…Já para o condicionamento UV, a Figura 06 apresenta a ocorrência de um comportamento linear de perda de massa, tal perda pode ser explicada pelo mecanismo de degradação do polietileno de baixa densidade, no qual a absorção de radiação UV por impurezas do polímero inicia uma sequência de reações químicas foto-oxidativas originando grupos químicos carbonila e hidroperóxidos, que por sua vez contribuem para o processo de reticulação e cisão de cadeias, consequentemente levando a degradação fotoquímica do material [24]. Apesar do condicionamento ter sido realizado intercalando períodos de 8 horas sob radiação UV e 8 horas de condensação, a despeito da condensação promover ganho de massa nas amostras pela retenção de umidade, predomina a degradação por UV.…”