DEGRADACIÓN TERMICA

En el procesado de polímeros interviene de forma muy directa el calor, y por este motivo la degradación térmica es de gran importancia.

Las macromoléculas orgánicas son estables solamente por debajo de ciertas temperaturas limites, entre 100 y 200°C.Si la temperatura se eleva demasiado las moléculas se descomponen en fragmentos pequeños: Radicales libres Iones libres H2

CO Esto de debe a que las uniones son covalentes y tienen resistencia limitada, que es vencida por el calor.

La estabilidad térmica de un material plástico depende de dos mecanismos: El primero es un proceso reversible y representa el

ablandamiento del material al aumentar la temperatura. El segundo mecanismo es la descomposición irreversible de la

sustancia debido al calor. Este proceso depende de la temperatura como del tiempo.

Al calentar o enfriar un plástico se observan comúnmente dos tipos de transiciones.1. La transición de primer orden cuando las propiedades del

material cambian abruptamente.2. La transición de segundo orden, es mas gradual y usualmente

se puede relacionar con los segmentos amorfos del polímero.

Enlaces Energías de disociación (kJ/mol)O-O 147C-H 320-420C-C 260-400C-O 330

A continuación se dan algunos valores de energías de disociación de los diferentes enlaces.

Las vibraciones de los segmentos de la cadena aumenta con la temperatura, y este movimiento debilita las fuerzas cohesivas entre las moléculas. La disminución de la cohesión da como resultado el ablandamiento del material u por lo tanto afecta otras propiedades físicas, ópticas, mecánicas y eléctricas. La degradación térmica ocurre cuando el polímero, a temperatura elevadas, empieza a experimentar cambios químicos sin la intervención de otras sustancias químicas.

En la degradación de un plástico se forman tres fracciones de productos.

•Sustancias volátiles a temperatura ambiente y de tamaño molecular análogo o menor al del monómero original. Se recogen en forma de gases, vapores y se pueden analizar detalladamente.

•Sustancias volátiles a la temperatura de degradación térmica, pero no volátiles a temperatura ambiente. Entre estas sustancias aparecen polímeros fraccionados, de estructuras desconocida, semejante a los oligómeros.

•Residuo no volátil sólido duro a temperatura ambiente de consistencia resinosa o en forma de polvo, por lo general no soluble en agua, ácidos, bases y disolventes orgánicos y de gran estabilidad térmica. Es un producto siempre presente y difícil de eliminar.

Rompimiento de Cadena: PIRÓLISISDel griego piro, ‘fuego’ y lisis, ‘rotura’

 Definición: Descomposición química de materia orgánica  y todo tipo

de materiales, excepto metales y vidrios, en ausencia de oxigeno (y de cualquier halógeno). Involucra cambios simultáneos de composición química y estado físico, los cuales son irreversibles.

La aplicación de la pirólisis al tratamiento de residuos No los elimina, sino que los transforma en: carbón agua residuos líquidos partículas metales pesados cenizas

Esta destilación destructiva obviamente imposibilita el reciclado o la reutilización.

La pirólisis se puede utilizar también como una forma de tratamiento termal para reducir el volumen de los residuos y producir combustibles como subproductos. También ha sido utilizada para producir un combustible sintético para motores de ciclo diésel a partir de residuos plásticos.1

Todos los residuos plásticos

son mezclad

os sin importar

en principio el tipo de polímero

Son introducidos para

su tratamiento en

una cámara

cilíndrica, dicha mezcla

de plásticos

son sometidos a altas temperat

uras 370ºC y 420ºC

Los gases

generados, se

condensan en un proceso de dos etapas

con el fin de

alcanzar un

destilado de

petróleo de bajo

contenido en

azufre

Por cada tonelada

de residuo

se obtiene

aproximadamente unos 750 litros de diesel y

250 litros de

queroseno.

Dependiendo esta

proporción de la calidad de la

mezcla de

plásticos introducida, dado

que dependiendo de la mezcla

la producción del

combustible podrá

ser mayor o menor.

DEGRADACION MECANICA Desintegración causada por influencias mecánicas, por ejemplo fuerzas como

vibraciones y choques, tensión de fractura, abrasión, presión, ruptura que conduce a un cambio significativo de la estructura física de un material.

Ejemplo MASTICACIÓN DEL CAUCHO Maquinas de masticación: El caucho es sometido a un proceso de trituración,

llamado masticación, que lo vuelve suave, pegajoso y plástico. En este estado el caucho está en mejores condiciones para mezclarse con otras sustancias como pigmentos, agentes vulcanizantes y otros aditivos secos

Extrusor: En este proceso se prensa el caucho a través de troqueles, haciendo tiras aplastadas, tubulares o de una forma determinada.

Vulcanización: El caucho se vulcanizan bajo presión y alta temperatura. Muchos productos se vulcanizan en moldes y se comprimen en presas hidráulicas, aunque la presión necesaria para una vulcanización eficaz se puede conseguir sometiendo el caucho a la presión externa o interna del vapor durante el calentamiento

En general, las ligninas son copolímeros que se derivan principalmente de tres unidades fenilpropanomonoméricas (monolignoles) básicas: alcohol p-cumarílico, alcohol coniferílico y alcohol sinapílico

 Tanino  Se extraen de las plantas con agua o con una mezcla de agua y alcohol, que luego se decanta y se deja evaporar a baja temperatura hasta obtener el producto final. Los taninos tienen un ligero olor característico, sabor amargo y astringente, y su color va desde el amarillo hasta el castaño oscuro

Los taninos hidrolizables son polímeros heterogéneos formados por ácidos fenólicos, en particular ácido gálico, y azúcares simples. La mayoría tiene una masa molecular entre 600 y 3000.

Acido galico