Estudio de la eficiencia de las vitaminas C, E y del Aminoácido DL-Metionina como antioxidantes en la estabilización del Polipropileno esterilizado con radiación Gamma

Abstract

En el presente trabajo de investigación se evaluó el desempeño de tres distintos aditivos como posibles estabilizantes del polipropileno ante la radiación gamma. Tales compuestos poseen una estructura molecular que les permite neutralizar parte de los radicales libres formados durante la irradiación, o también mediante la descomposición de los hidroperóxidos en productos estables, y de esta forma minimizar los efectos negativos que se producen en el polímero. En cuanto a la metodología utilizada, se analizaron dos técnicas de procesamiento (solución y ultrasonido) para realizar las respectivas mezclas de polipropileno con los aditivos, siendo el proceso óptimo el de solución, debido a que durante el mismo no ocurre prácticamente degradación. Las formulaciones obtenidas se irradiaron a 25 kGy y luego fueron caracterizadas por medio de la técnica de Espectroscopía de Infrarrojo por Transformada de Fourier (FTIR), Cromatografía de Permeación de Geles (GPC), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), análisis Termogravimétrico y ensayos de tracción. La incorporación de distintas concentraciones de estos compuestos no originó un retardo en la formación de grupos carbonilo, así como tampoco evitó la disminución del peso molecular y/o las escisiones de cadena. Sin embargo, en los ensayos térmicos se observó un aumento de la temperatura de cristalización, lo cual es indicativo de que los aditivos actúan como agentes nucleantes, lo cual se evidencia además en una exoterma de cristalización menos ancha, así como también en una endoterma de fusión más homogénea, debido a que para una cierta concentración de esos compuestos, se elimina en gran medida el segundo máximo de mayor temperatura de fusión. En cuanto a los ensayos de tracción, se produjo en cierta parte un aumento de la rigidez del polímero producto del efecto nucleante, donde a su vez, la deformación y el esfuerzo a la ruptura presentaron una notable disminución, en comparación con el polímero puro. Por lo tanto, se concluye que los distintos aditivos utilizados no actuaron como antioxidantes, sino más bien como agentes nucleantes. Finalmente, a raíz de los resultados obtenidos, se recomienda realizar pruebas morfológicas a las muestras, así como estudios de calorimetría diferencial de barrido aplicando la técnica de nucleación y recocido en etapas sucesivas, de manera de caracterizar las poblaciones cristalinas producidas. También se recomienda hacer análisis de Resonancia Paramagnética Electrónica (EPR), para estudiar la cinética de decaimiento de electrones. Por último, sería aconsejable realizar el mezclado de algunas formulaciones en fundido, utilizando para ello un mezclador interno.