Análisis del Efecto de Aditivos Oxodegradantes sobre Poliolefinas Comerciales

VAZQUEZ, YAMILA; RESSIA, JORGE; BARBOSA, SILVIA ELENA; VALLÉS, ENRIQUE

Rosario

Congreso; Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2013

Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

Los aditivos oxodegradables (AOx) surgieron en las últimas dos décadas como solución posible a la muy baja degradabilidad de los materiales comúnmente usados para películas plásticas como el polietileno (PE) y el polipropileno (PP). Los AOx se comercializan como concentrados (masterbatch)que contienen un catalizador disuelto en la misma poliolefina. Este concentrado se mezcla en pequeñas cantidades con la poliolefina correspondiente para luego fabricar las películas que se utilizan masivamente en la elaboración de bolsas "camiseta" comúnmente usadas en supermercados. Teóricamente el catalizador se activa por acción de los rayos UV, aún en condiciones de compostaje, atacando las cadenas inertes de las poliolefinas, cortándolas y degradándolas, de modo tal que puedan ser fagocitadas por microorganismos. Además, y dado que se agrega en pequeñas cantidades, los principales proveedores de estos aditivos afirman que, en principio no cambian las propiedades mecánicas ni la reciclabilidad de las películas en que se utilizan. A pesar de ello, los resultados prácticos parecen estar demostrando que estos aditivos no logran cortar las cadenas como para hacer a esta mezcla biodegradable y además se presume que perjudican el reciclaje de estos plásticos. En este trabajo se propone un estudio sistemático que permita discernir acerca del efecto de los AOx sobre la degradabilidad de las correspondientes poliolefinas base. Estos estudios se llevan a cabo mediante análisis comparativos entre la resina base y la misma con dos concentraciones diferentes de AOx, siempre en el orden de lo que se usa comercialmente (1 y 2 % en peso). Los experimentos se realizaron utilizando polietileno de alta y baja densidad y polipropileno, siendo los mismos de grado película. Las mezclas se preparan en un mezclador batch y sobre las mismas se analiza el grado de oxidación por espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR), análisis termogravimétrico (TGA) en atmósfera inerte y de aire, y reológicos. Los datos muestran que el efecto del aditivo no parece ser importante en la degradación oxidativa de cada uno de los polímeros base. No se observó un aumento considerable en el contenido de carbonilos por FTIR. La degradación térmica en aire no reveló tampoco diferencias. Sin embargo, los resultados de los ensayos reológicos muestran una tendencia al entrecruzamiento del PE con el aumento de la temperatura de reprocesado y esta tendencia aumenta con el contenido de AOx. El catalizador, que es altamente reactivo con el calor, puede generar entrecruzamientos. Actualmente se están llevando a cabo estudios de Cromatografía por permeación de geles para verificar estas conclusiones. Estos resultados evidencian que, aún cuando el efecto de los rayos UV corte las cadenas, el catalizador afecta la reciclabilidad de las poliolefinas modificadas, que es un efecto altamente no deseado.