Contribución al estudio de la degradación ambiental de poliolefinas fotoestabilizadas

Abstract

El objetivo de esta Tesis Doctoral es estudiar el proceso de degradación de films de polietileno para aplicaciones agrícolas sometidos a periodos de 12, 16, 20, 24 y 31 meses de degradación ambiental o "weathering". Los films fueron preparados por extrusión con polietilenos lineales de baja densidad (LLDPE), polietilenos ramificados de baja densidad (LDPE) y mezclas con distintas proporciones de ambos polietilenos LLDPE/LDPE (15/85, 32/68, 50/50, 68/32 y 85/15). Todos ellos fueron estabilizados con el HALS (aminas estéricamente impedidas) CHIMASORB 119. A diferencia de lo publicado en otros trabajos, esta Tesis plantea analizar las propiedades físicas macroscópicas de un material polimérico en uso, mediante el Análisis Térmico y relacionar dichas propiedades con el proceso de degradación ambiental. Las técnicas experimentales básicas que se han considerado en este trabajo son: La Termogravimetría (TGA) combinada con la Espectroscopía de Masa (MS), la Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y el Análisis Termo-Mecánico-Dinámico (DMTA). A partir de los termogramas termogravimétricos se ha estudiado la cinética de termodegradación de cada film tanto por métodos diferenciales como integrales. Los termogramas calorimétricos permiten analizar la influencia de la degradación ambiental sobre la morfología del polímero. Se han calculado la temperatura de fusión, los índices de cristalinidad y distribución de espesores lamelares. Los ensayos termo-mecánicos-dinámicos permiten estudiar las propiedades mecánicas de los polímeros degradados a partir de su espectro completo de relajaciones mecánicas. Estas fueron aisladas mediante el método de deconvolución propuesto por Charlesworth. Cada una de las relajaciones identificadas se ha caracterizado mediante el modelo de Fuoss-Kirkwood y se ha calculado su energía de activación. Asimismo, se ha propuesto un origen molecular para cada relajación. Del análisis de estos parámetros característicos en función de la composición del