Estabilizadores UV y masterbatches UV
Se pueden agregar estabilizadores de luz a los plásticos para protegerlos de la degradación cuando se exponen a la luz solar y al clima. Las poliolefinas son susceptibles al ataque de la luz ultravioleta, el oxígeno, la humedad y el calor, lo que puede provocar la fragilización del polímero, el agrietamiento de la superficie, los cambios de color y la falla del producto.
El proceso de fotodegradación implica dos procesos distintos. El primero es la fotólisis, donde se absorbe la radiación ultravioleta y se forman radicales libres debido a la ruptura de los enlaces moleculares del polímero. El segundo es la autooxidación, que implica la reacción de los radicales libres formados durante la fotólisis con oxígeno para formar radicales peroxilo. Este nuevo radical libre luego ataca la columna vertebral del polímero, produciendo otro radical libre. A medida que avanza el proceso, se forman más y más radicales libres y se oxidan más y más moléculas de polímero. El ciclo de autooxidación se muestra en la siguiente figura.
Los estabilizadores de luz para poliolefinas se dividen principalmente en tres categorías.
Absorbedores de UV: Los ejemplos típicos son las benzofenonas y los benzotriazoles. Estos son estabilizadores efectivos y de bajo costo que funcionan absorbiendo la luz ultravioleta. Son efectivos para exposiciones a corto plazo.
Nickel Quencher: Agente de transferencia de energía que actúa "apagando" el estado excitado del grupo carbonilo formado durante la fotooxidación y por descomposición de los hidroperóxidos. Estos tipos de estabilizadores no se usan mucho porque contienen metales pesados, le dan color al producto final y no son tan efectivos como los HALS que se analizan en el siguiente párrafo.
Estabilizadores de luz de amina impedida (HALS): Los estabilizadores de luz más efectivos para poliolefinas. Disponible en una amplia gama de pesos moleculares y estructuras para adaptarse prácticamente a cualquier aplicación. También se pueden utilizar como estabilizadores térmicos a largo plazo (HATS). Actúan "atrapando" los radicales libres formados durante la fotooxidación. Dado que los tres tipos de estabilizadores funcionan a través de diferentes mecanismos, a menudo se usan en combinación para crear un efecto sinérgico. Por ejemplo, HALS a menudo se usa con benzotriazoles para minimizar el cambio de color en los sistemas de coloración. Todos los estabilizadores anteriores funcionarán más eficazmente en presencia de un paquete de estabilización de base apropiado que comprenda antioxidantes primarios y secundarios y neutralizador de catalizador residual.
Es importante tener en cuenta que la especificación del producto, la ubicación geográfica y el entorno químico de exposición son factores clave para determinar la cantidad de estabilizador requerida para una aplicación en particular.
