ENVEJECIMIENTO DE PVC.docx

7/23/2019 ENVEJECIMIENTO DE PVC.docx

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TRABAJO DE INVESTIGACIN CIENTIFICA (PIC)

METODOS UTILIZADOS PARA EL

ENVEJECIMIENTO DEL POLIVINILCLORURO

(PVC)

Benavides, A.; Chiin!s, C; D"an, T; #"$ad!, J; P!n%e, C;

Rivea, &; Sa'as a!, C; Sa'as N*+e, C; Va'divia, A;

a''e%!, D.

Universidad Catlica San Pablo, Av. Salaverry 301, Vallecito, Cercado, Arequipa, Per.

Resumen:

l cloruro de polivinilo !ue uno de los pri"eros ter"opl#sticos desarrollados en todo el"undo, es un pl#stico $rueso "uy i"portante durante sus casi %0 a&os de la 'istoria.l PVC es el producto de la poli"eri(acin del "on"ero de cloruro de viniloa policloruro devinilo. s el derivado del pl#stico "#s vers#til. ste se pueden producir "ediante cuatroprocesos di!erentes) Suspensin, e"ulsin, "asa y solucin.

Se presenta co"o un "aterial blanco que co"ien(a a reblandecer alrededor de los *0 +C y sedesco"ponesobre 10 +C. s un pol-"ero por adicin y ade"#s unaresinaque resulta de lapoli"eri(acin del cloruro de viniloo cloro eteno. iene una "uy buena resistencia el/ctricay alalla"a.

l #to"o de cloroenla(ado a cada #to"o decarbono le con!iere caracter-sticas a"or!asprincipal"ente e i"piden su re cristali(acin, la alta co'esin entre "ol/culas y cadenaspoli"/ricas del PVC se deben principal"ente a los "o"entos dipolares !uertes ori$inados porlos #to"os de cloro, los cuales a su ve( dan cierto i"pedi"ento est/rico es decir que repelen"ol/culas con i$ual car$a, creando repulsiones electrost#ticas que reducen la !leibilidad delas cadenas poli"/ricas, esta di!icultad en la con!or"acin estructural 'ace necesario la

incorporacin de aditivos para ser obtenido un producto !inal deseado.

Palabras clave:Polmeros, envejecimiento, resistencia, degradacin, TGA, DSC
https://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_vinilohttps://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_vinilohttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_degradaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Resinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_vinilohttps://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttps://es.wikipedia.org/wiki/Carbonohttps://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_vinilohttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_degradaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Resinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_vinilohttps://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Fuegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Clorohttps://es.wikipedia.org/wiki/Carbonohttps://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_vinilo


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Summary:

Polyvinyl c'loride as one o! t'e !irst t'er"oplastics developed orldide, is a very

i"portant 'eavy plastic durin$ 'is nearly %0 years o! 'istory.

PVC is t'e product o! t'e poly"eri(ation o! vinyl c'loride "ono"er to polyvinyl c'loride.Plastic is "ore versatile derivative. 'is can occur t'rou$' !our di!!erent processes)suspension, e"ulsion, bul2 and solution.

s presented as a tar$et "aterial be$ins to so!ten about *0 + C and deco"poses above10 + C. s an addition poly"er and also a resin resultin$ !ro" t'e poly"eri(ation o! vinylc'loride or et'ylene c'loride. t 'as a very $ood electrical resistance and !la"e.

'e c'lorine ato" bonded to eac' carbon ato" $ives "ainly a"orp'ous c'aracteristics

and prevent its re crystalli(ation, 'i$' co'esion beteen "olecules and PVC poly"erc'ains are pri"arily due to stron$ dipole "o"ents caused by t'e c'lorine ato"s, 'ic' inonce $iven certain steric is repellin$ li2e4c'ar$ed "olecules, creatin$ electrostaticrepulsion t'at reduce t'e !leibility o! t'e poly"er c'ains, t'e structural con!or"ationdi!!iculty necessitates t'e incorporation o! additives to be a desired end product obtained.

Keywords:

Poly"ers, a$in$ resistance, de$radation, 5A, 6SC


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1. Introduccin

l cloruro de polivinilo 7PVC8 se di!erencia de otros pl#sticos porque la "ayor-a de las

aplicaciones de PVC son durables, tienen vidas tiles de entre 1 a&o y d/cadas. Por e9e"plo,

"#s de la "itad de toda la produccin anual de PVC entra en tuber-as, accesorios y

apartaderos. :o es sorprendente, PVC constituye "enos del 1; de la corriente de desec'os

slidos "unicipales.


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provocada por los a$entes at"os!/ricos, en los que intervienen a$entes !-sicos, qu-"icos,

biol$icos y "ec#nicos, a lo lar$o del tie"po. 6ic'os a$entes producen alteraciones en los

"ateriales, a!ect#ndolos en caracter-sticas tales co"o decoloracin, ca"bios estructurales, etc.

l Policloruro de vinilo, "#s conocido co"o PVC es !unda"ental"ente inestable al calor y la

lu( y por una reaccin auto catal-tico pierde el cloruro de 'idr$eno. Si al PVC se epone ate"peraturas por enci"a de los 100DC, se de$rada volvi/ndose a"arillo, lue$o "arrn y

!inal"ente ne$ro.

2. Marco Terico:

l Policloruro de Vinilo 7PVC8 es un "aterial sint/tico y un i"portante "ie"bro de la a"plia

!a"ilia de los pol-"eros. Ebtenido a partir de dos recursos naturales 4sal co"n 7>% ;8 y

petrleo 73;84 el PVC es "enos FdependienteG del petrleo que el resto de los principales

ter"opl#sticos. Hue uno de los pri"eros pl#sticos desarrollados co"ercial"ente y an est#

entre los "#s usados en el "undo.

n 1III, el consu"o "undial anual de PVC !ue de unos J "illones de toneladas, de las

cuales cinco "illones de toneladas !ueron utili(adas en uropa Eccidental y una cantidad

si"ilar en stados Unidos.

6isponible en un a"plio ran$o de co"puestos, el PVC o!rece una diversa y variada

co"binacin de propiedades que lo 'acen utili(able en una $ran cantidad de aplicaciones en

la vida "oderna, desde ca&er-as de drena9e, aislacin de cables, y per!iles para ventanas,

'asta bolsas para envasado de san$re. Una i"portante caracter-stica del PVC es que la

"ayor-a de sus aplicaciones son de "edia a lar$a vida til, en al$unos usos por "#s de >0

a&os.

Principales caracter-sticas del PVC)

K levada resistencia qu-"ica) necesaria por el per"anente contacto con "aterial en

desco"posicin, co"o asta"bi/n elevada tolerancia a sustancias alta"ente alcalinas y

#cidas.

K Lesistencia a la corrosin) el tubo de PVC es in"une a casi todos los tipos de corrosin

eperi"entados en siste"as de tuber-as subterr#neas. Co"o el PVC es un no conductor, los

e!ectos $alv#nicos y electroqu-"icos no eisten en siste"as de tuber-as de PVC. l tubo de


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PVC ta"poco es da&ado por ataques de suelos nor"ales o corrosivos. n consecuencia no

son necesarios nin$n tipo de recubri"iento ni proteccin catdica cuando se usan tubos de

PVC.

K Lesistencia al ataque biol$ico) el PVC "uestra una ecelente resistencia a la de$radacinyMo deterioro causado por accin de "icro o "acro4or$anis"os. ntre los "icroor$anis"os

pode"os "encionar 'on$os y bacterias, y entre los "acro or$anis"o a las ter"itas y

roedores.

K Lesistencia a la inte"perie) cuando son so"etidos per"anente"ente a la radiacin

ultravioleta del sol, los tubos de PVC, en un tie"po etenso, pueden su!rir da&os

super!iciales, por lo que se reco"ienda e"plear co"puestos especiales para este !in o

prote$erlos con recubri"ientos adecuados.

K Lesistencia a la tuberculi(acin) incrustantes solubles tales co"o el carbonato de calcio no

precipitan en las paredes lisas del tubo de PVC, co"o lo 'acen con otros "ateriales. Co"o

el PVC no se corroe, no 'ay tuberculi(acin por corrosin.

K Lesistencia al i"pacto) el tubo de PVC tiene una resistencia al i"pacto superior a la

"ayor-a de los "ateriales tradicionales y no tradicionales.

K 6ensidad) el PVC, al i$ual que los otros "ateriales ter"opl#sticos se caracteri(a por su

ba9o peso espec-!ico, co"parado con la "ayor-a de los "ateriales utili(ados en la !abricacin

de tubos. sto per"ite obtener un tubo liviano, sin que por ello resulte d/bil.

K Lesistencia a las car$as superpuestas) los tubos de PVC son obtenidos por etrusin de un

co"puesto r-$ido de PVC, pero, y esto es "uy i"portante, deben ser considerados co"o

conductos !leibles desde el punto de vista del dise&o. Un tubo !leible, se de!ine co"o aquel

que se de!or"ar# por lo "enos un J; sin nin$n si$no de da&o. sta !leibilidad le per"itesoportar las car$as del suelo ya que al de!or"arse trans!or"a parte de las car$as verticales

que actan sobre /l, en car$as 'ori(ontales, las que son absorbidas por la resistencia pasiva

del suelo.


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K Caracter-sticas 'idr#ulicas) las ca-das de presin en tubos de PVC revelan que son un 30;

"enores que las correspondientes a tubos de acero o !undicin que transportan caudal e

i$ual di#"etro interior del tubo. Ade"#s, al no 'aber !or"acin de incrustaciones, no 'ay

di!erencias en el c#lculo entre ca&er-as nuevas y en servicio.

K :o conta"inante) las propiedades del PVC lo 'acen atoico, no "i$ratorio, o sea que no

reacciona con los ele"entos y co"puestos residentes en los suelos, ni "ateriales de

construccin= lo$rando ade"#s, que el "aterial transportado, por nin$n "otivo, conta"ine

el entorno.

K ar$a vida til) se esti"a superior a los >0 a&os, en condiciones nor"ales de uso.

K Sellado 'er"/tico) en sus di!erentes !or"as de unin.

K ransporte en obra) dada su liviandad, su transporte en obra se si"pli!ica, pudiendo

"ane9arse tubos de 'asta 00 "" de di#"etro y N "ts de lon$itud con slo dos personas.

K Oa9o costo) considerando todas las propiedades descritas y su elevada lon$evidad.

3. Modelo experimental

TGA7Anlisis termo gravimtrico

n este an#lisis se "ide el ca"bio de peso de una "uestra ba9o condiciones isot/r"icas o

ba9o calenta"iento o en!ria"iento pro$ra"ado, usual"ente en !or"a lineal. a de!lein de

la escala de balan(a se co"pensa auto"#tica"ente por "edio de una unidad "oduladora

el/ctrica, y utili(ando sensores adecuados se lo$ra que la se&al el/ctrica se directa"ente

proporcional a la variacin en peso de la "uestra.l 5A se puede e"plear para investi$ar cualquier proceso !-sico o qu-"ico que incluya un

ca"bio de peso en el "aterial. Una at"os!era de $as alrededor de la "uestra tiene una

i"portante in!luencia sobre los an#lisis ter"os $ravi"/tricos. Son varias las venta9as que

supone su introduccin) retirar $ases o vapores producidos en la c/lula de "edida que

podr-an alterar el balance !inal) reducir la condensacin de productos en las partes !r-as del


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equipo, eli"inar la presencia de $ases corrosivos, reducir las reacciones secundarias,

despla(ar el o-$eno por "edio de un $as inerte y evitar oidaciones no deseadas,

introducir un $as reactivo que actu/ sobre la "uestra y actuar co"o re!ri$erante para el

"ecanis"o de la balan(a. Aplicaciones:deteccin de aditivos en los pl#sticos, deteccin

de contenido en a$ua, co"ponentes vol#tiles y ceni(as y ea"en de procesos dedesco"posicin.

- !"#

5eneral"ente, el pro$ra"a de te"peratura para un an#lisis 6SC es dise&ado de tal "odoque la te"peratura del portador de "uestra au"enta lineal"ente co"o !uncin del tie"po.a "uestra de re!erencia deber-a tener una capacidad calor-!icabien de!inida en el intervalode te"peraturas en que vaya a tener lu$ar el barrido. l principio b#sico subyacente a estat/cnica es que, cuando la "uestra eperi"enta una trans!or"acin !-sica tal co"o unatransicin de !ase, se necesitar# que !luya "#s 7o "enos8 calor a la "uestra que a lare!erencia para "antener a"bas a la "is"a te"peratura. l que !luya "#s o "enos calor ala "uestra depende de si el proceso es eot/r"icoo eendot/r"ico. Por e9e"plo, en tantoque una "uestra slida !unde a l-quida se requerir# que !luya "#s calor a la "uestra paraau"entar su te"peratura a la "is"a velocidad que la de re!erencia. sto se debe a laabsorcin de calor de la "uestra en tanto /sta eperi"enta la transicin de !aseendot/r"ica desde slido a l-quido. Por el contrario, cuando la "uestra eperi"entaprocesos eot/r"icos 7tales co"o unacristali(acin8 se requiere "enos calor para alcan(arla te"peratura de la "uestra.

6eter"inando la di!erencia de !lu9o calor-!ico entre la "uestra y la re!erencia,

los calor-"etros6SC son capaces de "edir la cantidad de calor absorbido o eli"inadodurante tales transiciones. a 6SC puede ser utili(ada ta"bi/n para deter"inar ca"bios de!ase "#s sutiles tales co"o las transiciones v-treas. a 6SC es utili(ada a"plia"ente en landustria co"o instru"ento de control de calidad debido a su aplicabilidad en valorar lapure(a de las "uestras y para estudiar el curadode los pol-"eros.

- a calori"etr-a de barrido di!erencial puede ser utili(ada para "edir varias propiedadescaracter-sticas de una "uestra. Usando esta t/cnica es posible caracteri(ar procesosco"o la !usin y la cristali(acin as- co"ote"peraturas de transiciones v-treas7T$8. a

6SC puede ser ta"bi/n utili(ada para estudiar laoidacin, as- co"o otras reaccionesqu-"icas.

- as transiciones v-treas se presentan cuando se au"enta la te"peratura de un slidoa"or!o. stas transiciones aparecen co"o una alteracin 7o pelda&o8 en la l-nea basede la se&al 6SC re$istrada. sto es, debido a que la "uestra eperi"enta un ca"bio enla capacidad calor-!ica sin que ten$a lu$ar un ca"bio de !ase !or"al.
http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Exot%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Curadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmeroshttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmeroshttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_transici%C3%B3n_v%C3%ADtreahttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_calor%C3%ADficahttp://es.wikipedia.org/wiki/Exot%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cristalizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calor%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Curadohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmeroshttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_transici%C3%B3n_v%C3%ADtreahttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica


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- A "edida que la te"peratura au"enta, un slido a"or!o se 'ar# "enos viscoso. nal$n "o"ento las "ol/culas pueden obtener su!iciente libertad de "ovi"iento paradisponerse por s- "is"as en una !or"a cristalina. sto es conocido co"o te"peraturade cristali(acin 7Tc8. sta transicin de slido a"or!o a slido cristalino es un procesoeot/r"ico y da lu$ar a un pico en la curva 6SC. A "edida que la te"peratura au"enta,

la "uestra alcan(a eventual"ente su te"peratura de !usin7T"8. l proceso de !usinresulta evidenciado por un pico endot/r"ico en la curva 6SC. a capacidad paradeter"inar te"peraturas de transicin y entalp-as 'ace de las curvas 6SC una'erra"ienta valiosa para producir dia$ra"as de !asepara diversos siste"as qu-"icos.

- Al i$ual, actual"ente se usa en la caracteri(acin de pol-"eros= es decir en ladeter"inacin de sus te"peraturas de transicin v-trea,puntos de !usin,calorespec-!ico y otras propiedades intr-nsecas.

l resultado de un eperi"ento 6SC es una curva de !lu9o calor-!ico versuste"peraturao versustie"po. isten dos convenciones di!erentes al representar los e!ectos t/r"icos) las

reacciones eot/r"icas que e'ibe la "uestra pueden ser "ostradas co"o picos positivos one$ativos dependiendo del tipo de tecnolo$-a o de instru"entacin utili(adas en la reali(acindel eperi"ento. os e!ectos sobre o ba9o una curva 6SC pueden ser utili(ados paracalcular entalp-asde transiciones. ste c#lculo se reali(a inte$rando el pico correspondiente auna transicin dada. As-, la entalp-a de la transicin puede ser epresada por la si$uienteecuacin)

B Q KA

donde B es la entalp-a de la transicin, Kes la constante calori"/trica y A es el #rea ba9o la

curva. a constante calori"/trica variar# de instru"ento a instru"ento, y puede serdeter"inada anali(ando una "uestra bien caracteri(ada con entalp-as de transicin conocidas.

- $%

Aplicaciones

Se$"ento r-$ido)

R uber-a.

R Ootellas 7Aceites co"estibles, s'a"poos y a$ua puri!icada8.

R Pel-cula y #"ina.

R Per!iles.

Se$"ento Hleible)
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Temperatura_de_cristalizaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Temperatura_de_cristalizaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_fusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagramas_de_fase&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Temperatura_de_cristalizaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Temperatura_de_cristalizaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_fusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagramas_de_fase&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%C3%ADa


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R Cal(ado.

R Pel-cula.

R Lecubri"iento de cable y ala"bre.

R Per!iles.

R oseta.

6e$radacin del PVC

Se 'a co"probado que eisten varios !actores eternos co"o las altas te"peraturas, la lu( y

radiacin ultravioleta, descar$as el/ctricas, tensiones "ec#nicas o bacterias que pueden

causar la de$radacin del PVC. ntre todos ellos la te"peratura se puede considerar co"o

el !actor "#s i"portante.

ncluso durante los procesos de produccin, procesado y al"acena9e, el PVC puede su!rir

al$unos procesos de de$radacin t/r"ica7o "#s ter"o oidativa8 o el ataque de al$unas

i"pure(as o a$entes qu-"icos a&adidos deliberada"ente para in'ibir la reaccin. l

pol-"ero es nor"al"ente procesado entre 1>0 y J30+C y a estas te"peraturas, la

conversin qu-"ica de las "acro"ol/culas puede darse co"o una co"binacin de e!ectos

ter"o oidativos "ec#nicos. 6ic'as te"peraturas de procesado son clara"ente superiores a

la de !usin.

6e acuerdo con al$unos "ecanis"os propuestos, la de$radacin asociada con la

conversin de los sustituyentes slo puede tener lu$ar si se inicia a te"peraturas in!eriores a

la de la ruptura de la cadena principal del pol-"ero, que se da aproi"ada"ente a 10+C.

Por ello, la despoli"eri(acin "acro"olecular con !or"acin del "on"ero se da "uy

rara"ente y la ruta do"inante en la de$radacin del PVC ser# la eli"inacin de BCl.

Ade"#s la de$radacin del pol-"ero $enera en la cadena centros activos potenciales ybloques de secuencias de polienos a trav/s de reacciones paralelas. stos !en"enos se

"ani!iestan en el oscureci"iento pro$resivo del pol-"ero y en un deterioro considerable de

sus caracter-sticas !-sico4"ec#nicas y diel/ctricas.


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Por ello, es necesario aplicar un "/todo de de$radacin t/r"ica al PVC, pero co"o

sabe"os que as- si"ple"ente este proceso acarrea otros !en"enos entonces es all- donde

se propone aplicar la de$radacin del PVC pero en "edio #cido oidante.

& . 'rocedimiento experimental

0; de dic'a p/rdida.

a"bi/n se 'an lle$ado a identi!icar a esta te"peratura, otros co"puestos co"o 'idr$eno o


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"onido de carbono. Se piensa que el benceno se !or"a a partir de secuencias ter"inales

de enlaces con9u$ados que se convierten en una estructura aro"#tica.

J8 Proceso de de$radacin de PVC con presencia de aditivos)

Co"o se sabe las resinas de PVC deben ser "odi!icadas con la incorporacin de aditivos

que sirven para la obtencin de productos con buenas propiedades de procesado y servicio.

eniendo en cuentas la in!luencia de estos aditivos sobre los pol-"eros parce evidente que

entre ellos eiste una "iscibilidad a nivel "olecular, pudi/ndose ad"itir la eistencia de

al$una interaccin pol-"ero4aditivo. Se sabe entonces que su estructura tiende a

co"plicarse con lo cual se aplica a la de$radacin plastisoles que son ya que al e!ectuar el

proceso de de$radacin se obtuvo los "is"os resultados que usado el "/todo de

de$radacin t/r"ica, pero parece ser el "#s e!ectivo ya que "ientras reali(aba su proceso ala par eli"inaba los restos de BCl que se e"it-an del producto.

38 6e$radacin ter"o4oidativa de PVC)

6urante el proceso de !abricacin y la vida til de los pol-"eros, estos se ponen

inevitable"ente en contacto con el o-$eno at"os!/rico. As-, al i$ual que ocurre en varios

pol-"eros de uso !recuente co"o polietileno o polipropileno, la oidacin de los pol-"eros de

cloruro de vinilo se ve aco"pa&ada por una serie de reacciones de reacciones dede$radacin oidativa dando co"o resultado ca"bios considerables en la estructura

"olecular, co"posicin y reactividad. s, por tanto de esperar que las reacciones del

o-$eno con el PVC ocurran si$uiendo "ecanis"os cin/ticos di!erentes y dando distintos

productos de oidacin. As- los resultados re!erentes al e!ecto del o-$eno en la

des'idrocloracin del PVC son co'erentes con el esque"a $eneral de oidacin de los

pol-"eros. os procesos clave son la di!usin del o-$eno en la "atri( del pol-"ero y la

reaccin qu-"ica entre el o-$eno y las unidades "acro"oleculares. n la de$radacin

ter"o oidativa del PVC, la absorcin de o-$eno sie"pre e"pie(a antes que la eli"inacindel BCl. l periodo de induccin y la velocidad del proceso dependen del tipo de pol-"ero

que se trate y de la te"peratura de reaccin. A te"peraturas "oderadas, especial"ente en

las pri"eras etapas de de$radacin del PVC, se pierde "#s BCl que o-$eno absorbido .Sin

e"bar$o, con el paso del tie"po, la relacin o-$eno absorbido versus BCl eli"inado

au"enta.


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Se e!ectuaron estudios siste"#ticos sobre los "ecanis"os de la de$radacin ter"o

oidativa de PVC siendo tan solo conocidos los procesos principales. Se 'an indicado que

en condiciones oidantes, el o-$eno ataca a los dobles enlaces !or"ando peridos que

posterior"ente ori$inan secuencias de radicales. stos radicales son capaces de reaccionarcon los polienos o pueden atacar la cadena de pol-"ero llevando a cabo una iniciacin

secundaria en la cadena del PVC.

6e$radacin por radiacin solar)

a radiacin ultravioleta es la parte de la radiacin solar principal responsable de la iniciacin

de procesos de$radativos de pol-"eros co"o el PVC. a capacidad de absorcin del

"aterial es "uy i"portante, pues slo ser#da&ado por las radiaciones que absorbe, y si la ener$-a de estas radiaciones es su!iciente

para ro"per enlaces se producir#n e!ectos de$radativos. 6entro de las radiaciones UV. se

'a co"probado que las de lon$itud de onda lar$a son las responsables de las reacciones de

!oto4oidacin, "ientras que las de onda "#s corta produce la escisin directa de las

cadenas poli"/ricas. n cualquier caso la estructura del "aterial ca"bia !or"ando cadenas

"#s peque&as insaturadas o reticulaciones entre cadenas conti$uas.

8. Ca"bios espectrales in!rarro9os de PVC y PVC plasti!icado durante la $elacin y la !usin

0anali(ador ter"o $ravi"/trico con velocidad de calenta"iento de J0 "in 1 ba9o una

at"s!era de nitr$eno a partir de 30DC a N00D C

Hi$.1.as "uestras de placa "oldeada.

a de$radacin t/r"ica


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a de$radacin t/r"ica se llev a cabo en un 'orno a 1%>DC. Se eli$ieron seis per-odos de

tie"po, cada 10 "inutos, para investi$ar el nivel de de$radacin.

An#lisis "ec#nico din#"icoUn anali(ador din#"ico L'eo"etrics 7L6A48 se utili(a para re$istrar el co"porta"iento

reol$ico de nano co"puestos. a cepa de prueba predeter"inado barrido din#"ico a 1 B(

se utili(a en la re$in de te"peratura de 1J0DC a 1>0DC con una velocidad de calenta"iento

de J por "inuto.

>8 Proceso de de4poli"eri(acin.

s un proceso inverso al de la poli"eri(acin. Consiste en las si$uientes etapas)

a8 nicio en el !inal de la cadena

b8 6e$radacin

c8 er"inacin de se$undo orden, ya sea por desproporcin yMo co"binacin.

n este tipo de de$radacin, la de poli"eri(acin ocurre principal"ente en "acro"ol/culas

s i"portante aclarar que en la de4poli"eri(acin la reaccin se produce en cadena, en tanto

que en la de$radacin al a(ar y en la de enlaces d/biles es una reaccin en etapas.os procesos tanto de depoli"eri(acin co"o de de$radacin al a(ar, pueden ocurrir also"eter a la accin del calor, lu( o radiaciones ultrasnicas. Una "uestra poli"/rica, en cuyocaso recibe el no"bre de de$radacin t/r"ica, !oto de$radacin y de$radacin radioactiva,respectiva"ente.


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a"bi/n eiste la de$radacin "ec#nica que se produce por la accin de !uer(as cortantes,vibraciones ultrasnicas, por con$elacin r#pida y repetida del disolvente de una solucin depol-"eros, a$itacin a una alta velocidad.

a de$radacin qu-"ica, que se ori$ina por la accin de a$entes qu-"icos y, por lti"o, labiode$radacin que se produce por accin de en(i"as, bacterias, 'on$os.

#aracter(sticas de la degradacin de los pol(meros.

Tipos dereaccin

Pn!os de Inicio Es!rc!ra !"picade #os po#"$eros

Prodc!os

6epoli"eri(acin

Hinal de cadena Pol-"eros, vin-licos


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Para el an#lisis ter"o $ravi"/trico de las "uestras de PVC se podr# utili(ar una ter"o

balan(a con detector ptico y un 'orno que consiste en un cilindro de oido de alu"inio,

rodeado por un 'ilo de platino, el cual acta co"o cale!actor y a su ve( co"o sensor de

te"peratura. a te"peratura deber# ser controlada por un ter"opar situado en la parte

in!erior del platillo donde se colocar# la "uestra. a te"peratura del ter"opar se re$istra a la"itad del ciclo y se co"para con la te"peratura pro$ra"ada y durante la se$unda "itad del

ciclo se aplicar# la potencia necesaria para anular la di!erencia entre la te"peratura real y la

pro$ra"ada, siendo 1000+ C la "#i"a te"peratura que puede alcan(ar el 'orno. n cada

eperi"ento se re$istra la p/rdida de peso y la te"peratura en !uncin del tie"po.

J8 An#lisis /r"ico 6i!erencial 7A68)

Se so"ete a una variacin de te"peratura tanto a la "uestra co"o a un "aterial de

re!erencia, que es inerte desde el punto de vista t/r"ico, !-sico y qu-"ico. l A6 "ide ladi!erencia de te"peratura entre la "uestra y el "aterial de re!erencia, en !uncin del tie"po

7te"peratura constante8 o de la te"peratura alcan(ada en cada "o"ento. stas "edidas se

pueden reali(ar en condiciones a"bientales o ba9o una at"s!era controlada. n principio,

se trata de una t/cnica cualitativa que per"ite detectar si se dan procesos endot/r"icos o

eot/r"icos en nuestra "uestra, e indica la te"peratura a la cual tienen lu$ar estos ca"bios

ener$/ticos. Con un adecuado calibrado del equipa"iento es posible convertir el A6 en una

t/cnica se"icuantitativa para poder obtener in!or"acin sobre la cantidad de calor

involucrado en los procesos.

38. Ca"bios espectrales in!rarro9os de PVC y PVC plasti!icado durante la $elacin y la !usin

Patrones de L6

os patrones de L6 para los di!erentes "ateriales se "uestran en las !i$uras. J4. n cada

!i$ura se presentan dos "aneras di!erentes de preparacin. res picos distintos se pueden

ver en la "ayor-a de los casos) 7i8 la pri"era d001, unos 0,I n", asi$nados a la arcilla con

nin$una "odi!icacin or$an!ila= 7ii8 la se$unda d001, alrededor de 1, n", que aparece enel caso del a$ua en el interior inter"olecular la estructura de las arcillas= 7iii8 la tercera d001,

ca ,0 n", asociado con intercalacin de PVC en $aler-as de la arcilla. l lti"o puede ser

lla"ado un pico de intercalacin y su desaparicin indica un estado e!oliado.

Curvas de L6 "uestran ta"bi/n consecuencias de las di!erentes !or"as de

procesa"iento. Co"o puede verse, el estado obtenido "ediante la co"binacin de


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ci(alladura y te"peratura de la dispersin es "e9or que la de re4resultante de ci(alla"iento

sola"ente. os patrones de di!raccin de rayos de nano co"puestos preparados por corte

co"binado y cale!accin no tienen un pico o picos, o los picos son "#s ba9os en ca ,0 n".

sto si$ni!ica que las estructuras re$ulares de arcillas intercaladas est#n desapareciendo= la

arcilla se supone que es "#s e!oliado y desordenada en la "atri( poli"/rica. Sin e"bar$o,'ay que decir que esta declaracin debe ser co"pletada por la "edicin


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+. #onclusiones

Una buena opcin para evitar, por e9e"plo la desco"posicin t/r"ica del PVC , la cual se inicia

en los centros l#biles de la "ol/culas= es el uso de estabili(antes que es capa( de controlar

estos procesos. Al$unos estabili(antes son) co"puestos de plo"o, co"puestos r$ano

esta&osos, co"puestos de otros "etales y estabili(antes or$#nicos.

:ano co"puestos de PVC M arcilla parcial"ente intercaladas o e!oliado se

obtuvieron a trav/s de un proceso de "e(cla. 6os par#"etros $obiernan del estado de

dispersin de los nanos "ateriales !inales) 7i8 la naturale(a y el trata"iento de la car$a,

y 7ii8 las condiciones del procesa"iento.

os resultados "ostraron que de las condiciones de procesa"iento tienen un

$ran e!ecto sobre "or!olo$-as !inales, es decir, el estado de dispersin que ri$e las

propiedades t/r"icas y "ec#nicas. Por otra parte, el au"ento de te"peratura

co"binada con una "e(cla, que 'ace que la dispersin de nanoplatelets "#s !#cil de

PVC, es una !or"a "uy e!iciente para !avorecer la di!usin de los co"ponentes de

plastisol entre las plaquetas de silicato. A"bos ayudan a destruir la estructura de arcilla

y distribuir las plaquetas en la "atri( poli"/rica. 5A y "ediciones L6A de"ostraron

que las arcillas or$ano!-lico son "e9ores candidatos, en co"paracin con arcilla natural


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sin tratar qu-"ica"ente, para lo$rar un estado de dispersin que conduce a una "e9ora

en las propiedades !inales del nano co"puestos, co"o la estabilidad t/r"ica y

co"porta"iento "ec#nico.

a de$radacin se produce debido a que la ener$-a absorbida por las

estructuras qu-"icas puede ser "ayor que la de disociacin de un deter"inado enlaceproduciendo la rotura del "is"o. ste e!ecto es "#s pronunciado cuanto "enor es la

lon$itud de onda, tal co"o se observa en la !i$ura 1>.J3, siendo el e!ecto "#s

pronunciado el debido a los rayos UVA, que produce decoloracin y !ra$ilidad sobre el

pol-"ero.

,. $ecomendaciones

4 levar el estudio a un "odelo eperi"ental.

4 Co"parar el enve9eci"iento con otros !luidos.4 Co"parar con otras t/cnicas de enve9eci"iento.

-. $eerencias /i/liogricas

W1X riunet.upv.esMbitstrea"M'andleM10J>1M1*>JMtesisUPVJJI1.pd!

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0. Aviso de responsa/ilidad

Oenavides, A.= C'irinos, C= 6uran, = Burtado, \= Ponce, C= Livera, = Salas a(o, C= Salas

:u&e(, C= Valdivia, A= Yallerco, 6.

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