Temperatura de degradación
En los polímeros, como los plásticos, la degradación térmica se refiere a un tipo de degradación de los polímeros en el que se producen cambios químicos perjudiciales a temperaturas elevadas, sin la participación simultánea de otros compuestos como el oxígeno[1][2] En pocas palabras, incluso en ausencia de aire, los polímeros comenzarán a degradarse si se calientan lo suficiente. Es distinto de la oxidación térmica, que suele tener lugar a temperaturas menos elevadas[3].
El inicio de la degradación térmica dicta la temperatura máxima a la que puede utilizarse un polímero. Es una limitación importante en la forma de fabricar y procesar el polímero, ya que la etapa de desvolatilización en la fabricación y la conformación de los polímeros en sus formas finales, por ejemplo mediante el moldeo por inyección, implican altas temperaturas.
A altas temperaturas, los componentes de la columna vertebral de la cadena larga del polímero pueden romperse (escisión de la cadena) y reaccionar entre sí (enlace cruzado) para cambiar las propiedades del polímero. Estas reacciones dan lugar a cambios en el peso molecular (y en la distribución del peso molecular) del polímero y pueden afectar a sus propiedades provocando una reducción de la ductilidad y un aumento de la fragilidad, el caleo, el agrietamiento, los cambios de color, el agrietamiento y la reducción general de la mayoría de las demás propiedades físicas deseables[4].
Degradación termo-oxidativa
En los polímeros, como los plásticos, la degradación térmica se refiere a un tipo de degradación de los polímeros en el que se producen cambios químicos perjudiciales a temperaturas elevadas, sin la participación simultánea de otros compuestos como el oxígeno[1][2] En pocas palabras, incluso en ausencia de aire, los polímeros comenzarán a degradarse si se calientan lo suficiente. Es distinto de la oxidación térmica, que suele tener lugar a temperaturas menos elevadas[3].
El inicio de la degradación térmica dicta la temperatura máxima a la que puede utilizarse un polímero. Es una limitación importante en la forma de fabricar y procesar el polímero, ya que la etapa de desvolatilización en la fabricación y la conformación de los polímeros en sus formas finales, por ejemplo mediante el moldeo por inyección, implican altas temperaturas.
A altas temperaturas, los componentes de la columna vertebral de la cadena larga del polímero pueden romperse (escisión de la cadena) y reaccionar entre sí (enlace cruzado) para cambiar las propiedades del polímero. Estas reacciones dan lugar a cambios en el peso molecular (y en la distribución del peso molecular) del polímero y pueden afectar a sus propiedades provocando una reducción de la ductilidad y un aumento de la fragilidad, el caleo, el agrietamiento, los cambios de color, el agrietamiento y la reducción general de la mayoría de las demás propiedades físicas deseables[4].
Degradación térmica de polímeros y compuestos de polímeros
Total100.0100.0100.0Abrir en otra ventanaEl residuo carbonizado de la pirólisis, incluso a 800° C, conservó su forma original, pero redujo su tamaño y fue duro y firme. En la tabla 6 se muestran los análisis microquímicos de algunos residuos, preparados para este fin en una serie de experimentos. El flúor de los residuos de poli(fluoruro de vinilideno) parece aferrarse tenazmente al carbono, incluso a 800° de pirólisis. En el caso del poliacrilonitrilo, a 500° de pirólisis, las relaciones C:H:N en el residuo no son muy diferentes de las del material original. Esto parece apoyar la suposición hecha por investigadores anteriores [16, 17, 18] con respecto a la siguiente estructura posible de los residuos de poliacrilonitrilo procedentes de la pirólisis:Tabla 6Análisis microquímico de los residuos procedentes de la pirólisis de polímerosTemperatura del polímeroAnálisis del residuo
Descomposición térmica
Los polímeros termoplásticos son fácilmente moldeables en prácticamente cualquier forma cuando se calientan a una temperatura exacta y vuelven a ser sólidos cuando se enfrían. Esto los convierte en un plástico extremadamente flexible para muchas industrias, piezas y usos diferentes. Sin embargo, los polímeros termoplásticos pueden debilitarse cuando se someten al calor, y eso es importante tenerlo en cuenta al diseñar con este plástico.
Cuando se calienta, el espacio entre las moléculas aumenta, que es lo que lo hace flexible y aumenta la flexibilidad. Con un calor elevado, estas moléculas pueden fundirse en un líquido, lo que hace que este plástico sea una gran opción para el moldeo por extrusión, inyección, compresión o calandrado.
Cuando se “funden” se convierten en una sustancia parecida a un gel (técnicamente un líquido que puede mantener algo de forma). Este plástico es tan bueno que incluso la fusión y el enfriamiento repetidos no degradan ni descomponen el material. Los enlaces moleculares sólo se aflojan, pero nunca se rompen.
Como plástico que, aparte de su forma moldeada, nunca cambia ni se degrada a nivel químico, tiene muchas ventajas únicas que otros plásticos no tienen. Es capaz de soportar las altas temperaturas, la corrosión, la abrasión, los productos químicos tóxicos, la fricción y la exposición a los entornos más duros.