Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/0104-1428.2022
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Avaliação de sistemas pró-degradantes na degradação termooxidativa do PEAD

Evaluation of the pro-degradant systems in the thermooxidative degradation of HDPE

Babetto, Alex Sandro; Agnelli, José Augusto M.; Bettini, Sílvia Helena Prado

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Resumo

Sistemas pró-degradantes fundamentados em estearatos de ferro e de manganês e o aditivo comercial d2w, fundamentado em sal orgânico de manganês, foram avaliados em filmes de polietileno de alta densidade (PEAD) em ambiente termooxidativo (estufa a 80 °C e ausência de luz). A degradação termooxidativa foi monitorada por propriedades mecânicas, espectroscopia de infravermelho e cromatografia por exclusão de tamanho. Os resultados mostram que ambos os metais aceleram a degradação termooxidativa do PEAD. Entretanto, o desempenho pró-degradante do estearato de manganês é significativamente superior ao do estearato de ferro. Para o ferro, a degradação aumenta com o aumento da concentração do metal, enquanto que o manganês apresenta valor máximo de degradação em função da concentração. O estado de oxidação do ferro não interfere no desempenho pró-degradante. O aditivo comercial d2wTM acelera, significativamente, a termooxidação do PEAD, mas seu desempenho é inferior ao estearato de manganês provavelmente em função do conjunto de estabilizantes adicionados ao produto comercial.

Palavras-chave

degradação, PEAD, estearato de ferro, estearato de manganês, pró-degradante.

Abstract

The evaluation of pro-degradant systems based on iron and manganese in the form of metallic stearate, and d2wTM commercial additive, based on organic salt of manganese, was carried out on films of high density polyethylene (HDPE) in thermal oxidative conditions (80 °C oven and absence of light). The thermo oxidative degradation was monitored by mechanical properties, by infrared spectroscopy and by size exclusion cromatography. The results show that both metals accelerate thermal oxidative degradation of HDPE. However, the pro-degrading performance of manganese is significantly higher than iron. Considering iron, the degradation increases with increasing concentration of the metal, while manganese presents the maximum value of degradation depending on the concentration. The oxidation state of iron does not interfere with pro-degrading performance. The commercial additive d2wTM significantly accelerates HDPE thermo-oxidation, but its performance is lower than manganese stearate as a function of the set of stabilizing additives to be added to the commercial product.

Keywords

degradation, HDPE, iron stearate, manganese stearate, pro-degradant.

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