Determinazione dei prodotti di degradazione derivanti dai processi di ossidazione di film plastici rispetto al tempo
Lo scopo dello studio era comprendere la formazione di composti durante l’invecchiamento dei materiali plastici, in particolare del polietilene, e determinare i composti che si formano durante i processi di degradazione dei film plastici esposti all’irraggiamento UV.
Lo studio ha utilizzato due metodi di invecchiamento: uno tramite una cella di invecchiamento accelerata (QUV UV di Q-Lab) a camera aperta, in cui il campione è esposto direttamente all’atmosfera, e uno in camera chiusa pensata dai ricercatori di LMPE, in cui il contenuto di ossigeno è monitorato da sensori ottici tramite lo strumento Ametek (OpTech O2 Platinum).
L’invecchiamento del materiale è stato valutato attraverso indice carbonilico (determinato tramite spettroscopia infrarossa FTIR-ATR Perkin Elmer modello Spectrum two) ed infragilimento dei campioni misurata tramite ì dinamometro elettromeccanico Shimatzu (AGS-X 10-10KN) con monitoraggio periodico dei prodotti di degradazione mediante le tecniche riportate in tabella.
Dalle analisi è emerso che il trattamento di invecchiamento porta ad una riduzione del peso molecolare del polimero di circa 10 volte dopo 300 ore di irraggiamento. Inoltre, si sono verificate modifiche alla resistenza termica e alla cristallinità del materiale.
Infine, l’esposizione ai raggi UV ha causato la formazione di composti di tipo chetonico/aldeidico e carbossilico, nonché sistemi alchinici ed alchenici, e prodotti con più gruppi funzionali nella catena molecolare (come mostrato dalle analisi GC-MS ed NMR, entrambe esternalizzate presso Università Partner). Si è anche osservata la formazione di composti tipo acidi grassi, loro derivati maggiormente ossigenati e sistemi insaturi a seguito dell’esposizione ai raggi UV.
Questo metodo consente di monitorare l’invecchiamento e determinare la durata di conservazione di un materiale nel tempo (shelf life), nonché identificare le sostanze rilasciate nell’ambiente durante il processo di degradazione.
