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Noviembre de 2004 Página 1 de 2

¿Cómo funcionan los aditivos anti-UV?

Los absorbedores de luz UV y UVA se usan para extender la vida útil de los plásticos. Conozca cómo funcionan estos aditivos.

Los plásticos y recubrimientos orgánicos usados en la intemperie están expuestos a la radiación ultravioleta, en el rango de 295 a 400 nm de longitud de onda. La radiación UV es la causa principal de degradación en estos materiales. Los absorbedores de luz UV, UVA (sigla derivada del nombre en inglés), se usan comúnmente para prevenir que la radiación UV llegue a la masa del polímero o que penetre y llegue a los sustratos sensibles a esta radiación.

Los absorbedores de UV deben tener al menos tres propiedades útiles. Primero, deben absorber eficientemente la radiación UV que puede dañar a los polímeros o sustratos sensibles. Segundo, deben disipar la energía que absorben de una manera segura. Finalmente, deben permanecer activos en la matriz del polímero durante la vida útil del producto. La mayoría de los absorbedores comerciales se basan en uno de los cinco cromóferos siguientes: benzofenonas, benzotriazolas, triazinas, oxanilidas y cianoacrilatos.

La fotofísica de los absorbedores de UV se desarrolla mediante reacciones de transferencia de protones que ocurren después de haber absorbido la luz UV. Con la absorción del fotón de luz, la molécula de la sustancia absorbedora se excita energéticamente para llegar a un estado que se denomina primer estado S1 (entre otros nombres científicos).

Desde este estado, la molécula interiormente, dentro de sí, efectúa la transferencia de un protón para crear una especie intermedia con nivel de energía S'1. Este proceso ocurre rápidamente y garantiza la continuidad de la vida útil del material absorbedor. La alternativa es que ocurra una reacción de emisión fluorescente o fosforescente, la cual lleva a la desactivación permanente del absorbedor.

Estas emisiones de luz fluorescente ocurren, por ejemplo, si el absorbedor está disuelto en un medio muy polar.

La especie S'1 pierde enseguida su energía vía un proceso no radiativo de descomposición de la energía en forma de calor hacia la masa de polímero que circunda el absorbedor. De esta manera, la sustancia absorbedora alcanza otro estado intermedio energético denominado S'0.

Una segunda transferencia de un protón en el interior de la molécula lleva nuevamente al absorbedor a su estado inicial de energía, S0. Todo este ciclo reactivo ocurre en un periodo de tiempo que ha podido ser calculado en el orden de los picosegundos a los nanosegundos.

Como se explicó, la facilidad con que ocurre la primera transferencia protónica dentro de la molécula es la que determina la estabilidad del absorbedor, en contraposición a los procesos fotoreactivos de fluorescencia o fosforescencia. Por otro lado, la diferencia de energía entre los estados S'1 y S'0 es lo suficientemente pequeña para que pueda ser disipada rápida y eficientemente por conducción térmica dentro de la matriz del polímero.

Se ha comprobado que es mucho mayor el calentamiento de los productos debido a la exposición al calor de la luz visible que a la generada por la función de protección de los absorbedores de luz UV. Por lo tanto, esta última energía no contribuye a la degradación térmica del polímero.

La actividad de los absorbedores de UV se puede perder por medio de un mecanismo físico o por medio de un mecanismo de reacción fotoquímica. La velocidad de pérdida del absorbedor es de menor importancia cuando éste ha sido agregado a la masa de un plástico, pero tiene una importancia crítica en la vida útil de los recubrimientos. Los absorbedores de luz UV son más efectivos en la superficie de un polímero o en recubrimientos relativamente delgados. Por esta razón, pueden existir pérdidas de contenido de absorbedor debido a migración hacia la superficie, a cubrimiento de la superficie, a evaporación o a lavado. Las variables críticas a tener en cuenta son la solubilidad del aditivo en el polímero, su coeficiente de difusión, su presión de vapor y su solubilidad en agua.

En términos generales, la migración hacia la superficie puede ser lenta, pero una vez sobre ella la pérdida puede ser rápida por evaporación o por lavado con agua. Procesos de pérdida física del aditivo, como el descrito, son más factibles cuando éstos tienen peso molecular mediano y bajo. La pérdida puede reducirse usando aditivos de mayor peso molecular, de carácter polimérico o en forma de injerto.

Por otro lado, es importante estabilizar el aditivo en la masa del polímero para disminuir su tendencia a migrar hacia la superficie. Se ha encontrado que en los polímeros de más baja temperatura de transición vítrea, Tg, la difusión es un mecanismo importante de pérdida física del aditivo. Pero no es un mecanismo importante en los termoplásticas de ingeniería o en otros materiales con temperatura de transición vítrea más alta que, por ejemplo, la de las poliolefinas.

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Agustin
05 de junio de 2019 a las 11:32

¿Conocen algún UV absorber biodegradable?

Oswaldo
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Gabriel
19 de mayo de 2017 a las 14:49

Owaldo: Tienes representante en México para probar el producto? Como puedo tener una muestra e información técnica y precios. Quedo en espera de tu pronta respuesta


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