Evaluación de la estabilidad del polipropileno a la irradiación gamma.

Abstract

El polipropileno es uno de los polímeros que por sus características, es muy utilizado hoy en día en la fabricación de artículos médicos, sin embargo, tiende a degradarse cuando es esterilizado mediante radiación gamma a dosis de 25 kGy en presencia de oxígeno, volviéndose un material frágil que con el tiempo puede sufrir fallas durante su período de servicio. Por consiguiente el objetivo del siguiente trabajo es emplear una serie de aditivos tales como antioxidantes y cargas comerciales en forma individual o de manera conjunta, con el propósito de incrementar la resistencia del polipropileno ante los efectos degradativos de la radiación gamma. Las concentraciones de antioxidantes variarán entre 0,1 – 0,8 % en peso y las concentraciones de cargas entre 3 y 10 % y al mismo tiempo se estudiará el efecto de modificar la atmósfera de radiación (aire, nitrógeno). La caracterización comprenderá ensayos de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), análisis de cromatografía de permeación de geles (GPC), medición del índice de flujo (IF), calorimetría diferencia de barrido (DSC) y ensayos de tracción. La aparición de grupos carbonilos, disminución del peso molecular promedio, aumento drástico del índice de flujo, pérdida de elasticidad del material con la radiación, permite suponer que el polipropileno sufre degradación por ruptura de enlaces en las cadenas poliméricas en ambas atmósferas estudiadas aunque en ciertos casos, la presencia de nitrógeno durante la radiación causa mejoras en la medición del índice de flujo así como en el peso molecular. Asimismo los antioxidantes como el Chimassorb y el BHT individual o combinados, y cargas como el SBS mostraron un efecto estabilizante al retardar la formación adicional de grupos carbonilos, desacelerar el decaimiento del peso molecular y en algunos casos mantener las propiedades térmicas y elasticidad del polipropileno. Por otra parte, la Montmorillonita no ofreció estabilidad adicional al material y en cierta forma contribuye con la oxidación del polímero. Finalmente se puede concluir que el deterioro de las propiedades del PP frente a la radiación gamma, puede ser retardado mediante el uso adecuado de aditivos comerciales cuyo mecanismo de acción, puede verse favorecido mediante el uso de una atmósfera inerte al realizar la esterilización del material.