Degradação de polímeros

Tradução de: en.wikipedia.org - Polymer degradation

A degradação de polímeros é um processo que altera as características de um polímero ou de um produto derivado dele. Essas alterações, como a perda de resistência à tração, mudanças de cor ou deformação, ocorrem devido à exposição a fatores ambientais. Os principais agentes são o calor, a luz e certos produtos químicos, como ácidos, álcalis e alguns sais.[Vohlídal, 2021]

Normalmente, a degradação é indesejável, levando a problemas como o surgimento de rachaduras ou a desintegração química dos materiais. Essas mudanças nas propriedades são frequentemente chamadas de "envelhecimento" do material.

No entanto, a degradação também pode ser útil. Por exemplo, na biodegradação, ela é intencionalmente induzida para facilitar a reciclagem de resíduos poliméricos e reduzir a poluição ambiental.[Singh, 2008] Além disso, a degradação controlada pode ser usada para auxiliar na determinação da estrutura de um polímero, decompondo-o em componentes que podem ser analisados.

É importante ressaltar que as moléculas de polímero são extremamente grandes e seu alto peso molecular é o que lhes confere propriedades únicas e úteis. Qualquer redução no comprimento da cadeia polimérica diminui drasticamente a resistência à tração, o que é a principal causa de falhas e fraturas prematuras nos materiais. 

Válvula de nylon de aquecedor de água degradada pelo contato com água clorada em temperaturas elevadas.[Jansen, 2015] 

Suscetibilidade

Atualmente existem principalmente sete polímeros classificáveis como commodities em uso: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloreto de polivinilo (PVC), tereftalato de polietileno (PET), poliestireno (PS), policarbonato e poli(metacrilato de metilo) (“acrílico”, Plexiglas). Estes representam cerca de 98% de todos os polímeros e plásticos encontrados na vida diária. Cada um destes polímeros tem a sua própria característica de modos de degradação e as resistências ao calor, à luz e aos produtos químicos. O polietileno, o polipropileno e o poli(metacrilato de metilo) são sensíveis à radiação UV e à oxidação,[Lapshin, 2010] enquanto o PVC pode descolorar a altas temperaturas, devido à perda de gás cloreto de hidrogênio, e tornar-se muito frágil. O PET é sensível à hidrólise e ataque por ácidos fortes, enquanto policarbonato despolimeriza-se rapidamente quando exposto a soluções alcalinas fortes. [Tamura, 2025]

Por exemplo, o polietileno normalmente degrada-se por cisão aleatória, que ocorre por uma ruptura aleatória das ligações que prendem os átomos do polímero em conjunto. Quando este polímero é aquecido acima de 450°C, torna-se uma mistura complexa de moléculas de vários tamanhos que se assemelham à gasolina. Outros polímeros — como  o polialfametilestireno (PAMS) — submeter a cisão da cadeia "específica" ocorrendo ruptura apenas nas extremidades; literalmente descompacta ou despolimeriza e resulta nos monômeros constituintes.[Madbouly, 2004][Ye, 2012]

Degradação durante o processamento

Polímeros termoplásticos (sejam eles virgens ou reciclados) devem ser aquecidos até a fusão para serem moldados em suas formas finais, com temperaturas de processamento entre 150-320 °C (300-600 °F) dependendo do polímero.[Singh, 2008] Os polímeros oxidarão sob essas condições, mas mesmo na ausência de ar, essas temperaturas são suficientes para causar degradação térmica em alguns materiais. O polímero fundido também sofre tensão de cisalhamento significativa durante a extrusão e moldagem, o que é suficiente para quebrar as cadeias do polímero. Ao contrário de muitas outras formas de degradação, os efeitos do processamento por fusão degradam todo o volume do polímero, em vez de apenas as camadas superficiais. Essa degradação introduz pontos químicos fracos no polímero, particularmente na forma de hidroperóxidos, que se tornam locais de iniciação para degradação posterior durante a vida útil do objeto.

Os polímeros são frequentemente submetidos a mais de uma rodada de processamento por fusão, o que pode acelerar cumulativamente a degradação. O plástico virgem normalmente passa por um processo de composição para a introdução de aditivos como corantes, pigmentos e estabilizantes. O material peletizado preparado nesse processo também pode ser pré-seco em um forno para remover traços de umidade antes de sua fusão final e moldagem em itens plásticos. O plástico reciclado por simples refusão (reciclagem mecânica) geralmente apresenta mais degradação do que o material fresco e, como resultado, pode apresentar propriedades inferiores.[Schyns, 2021] 

Degradação térmica

Aquecer polímeros a uma temperatura suficientemente alta pode causar alterações químicas prejudiciais, mesmo na ausência de oxigênio.[Hawkins, 1964] Isso geralmente começa com a cisão da cadeia, gerando radicais livres, que se envolvem principalmente na desproporção e reticulação. O PVC é o polímero comum mais sensível termicamente, com degradação significativa ocorrendo a partir de ~250 °C (480 °F); [Yu, 2016] outros polímeros se degradam em temperaturas mais altas.[Matsuzawa, 2004] 

Polímeros de crescimento em cadeia, como o poli(metacrilato de metilo), podem ser degradados por termólise a altas temperaturas para dar monômeros, óleos, gases e água. A degradação ocorre por:[Tamura, 2025] 

Degradação termomecânica

Polímeros fundidos são fluidos não newtonianos com altas viscosidades, e a interação entre sua degradação térmica e mecânica pode ser complexa. Em baixas temperaturas, o polímero fundido é mais viscoso e mais propenso à degradação mecânica por tensão de cisalhamento. Em temperaturas mais altas, a viscosidade é reduzida, mas a degradação térmica é aumentada. O atrito em pontos de alto cisalhamento também pode causar aquecimento localizado, levando a degradação térmica adicional. 

A degradação mecânica pode ser reduzida pela adição de lubrificantes, também conhecidos como auxiliares de processamento ou auxiliares de fluxo. Estes podem reduzir o atrito contra o maquinário de processamento, mas também entre as cadeias poliméricas, resultando em uma diminuição da viscosidade do fundido. Agentes comuns são ceras de alto peso molecular (parafina, ésteres de cera, etc.) ou estearatos metálicos (por exemplo, estearato de zinco).

Degradação em serviço

A maioria dos itens plásticos, como materiais de embalagem, é usada por pouco tempo e apenas uma vez. Raramente sofrem degradação do polímero durante sua vida útil. Outros itens sofrem apenas degradação gradual devido ao ambiente natural. Alguns itens plásticos, no entanto, podem ter longa vida útil em ambientes agressivos, particularmente aqueles onde estão sujeitos a calor prolongado ou ataque químico. A degradação do polímero pode ser significativa nesses casos e, na prática, muitas vezes só é contida pelo uso de estabilizadores de polímeros avançados. A degradação decorrente dos efeitos do calor, da luz, do ar e da água é a mais comum, mas existem outras formas de degradação.

A degradação das propriedades mecânicas em serviço é um aspecto importante que limita as aplicações desses materiais. A degradação do polímero causada pela degradação em serviço pode causar acidentes fatais. Em 1996, um bebê foi alimentado por uma sonda Hickman e sofreu uma infecção ao usar novos conectores em um hospital. A causa da infecção foi a rachadura e a erosão interna dos tubos devido ao contato com o meio líquido.[Saharudin, 2015] 

Rachaduras provocadas por cloro

Outro gás altamente reativo é o cloro, que ataca polímeros sensíveis, tais como resina de acetal e tubulações de polibutileno. Tem havido muitos exemplos de tais tubos e conexões de acetal falhando nas propriedades nos EUA como resultado de fraturas induzidas por cloro. Em essência, os ataques de gás em partes sensíveis da cadeia de moléculas (especialmente secundárias, terciárias, ou átomos de carbono) alílicos, os oxidantes correntes e, finalmente, fazendo com que ocorra a clivagem da cadeia. A causa principal é a presença de cloro na água de abastecimento, acrescentada por sua ação anti-bacteriana, com o ataque ocorrendo mesmo em partes por milhão de vestígios do gás dissolvido. Os ataques de cloro em partes fracas de um produto, e no caso de uma junção de resina de acetal num sistema de abastecimento de água, é a base das roscas de conexão, que foram atacadas em primeiro lugar, fazendo com que uma fenda frágil cresça. Descoloração na superfície da fratura foi causada pela deposição de carbonatos a partir da fonte de água dura, de modo que o conjunto tinha estado em um estado crítico por muitos meses. Os problemas nos EUA também ocorrem para tubulações de polibutileno, e levaram o material a ser removido desse mercado, embora ainda seja usado.[Solvay]

Eletrônica

Os plásticos são amplamente utilizados na fabricação de itens elétricos, como placas de circuito e cabos elétricos. Essas aplicações podem ser agressivas, expondo o plástico a uma mistura de ataques térmicos, químicos e eletroquímicos. Muitos itens elétricos, como transformadores, microprocessadores ou cabos de alta tensão, operam em temperaturas elevadas por anos, ou mesmo décadas, resultando em oxidação térmica de baixo nível, mas contínua. Isso pode ser agravado pelo contato direto com metais, que pode promover a formação de radicais livres, por exemplo, pela ação de reações de Fenton em hidroperóxidos.[Osawa, 1988] Cargas de alta tensão também podem danificar materiais isolantes, como dielétricos, que se degradam por meio de ‘arvoreamento’ elétrico causado pelo estresse prolongado do campo elétrico.[Nota 1][Zakrevskii, 2003][Mayoux, 2000] 

Ação galvânica

A degradação de polímero por ação galvânica foi descrita pela primeira vez na literatura técnica em 1990 por Michael C. Faudree, um funcionário da General Dynamics, Divisão de Fort Worth.[Faudree 1991][Faudree 1991-B] Esta foi a descoberta de que "plásticos podem corroer", isto é, a degradação do polímero pode ocorrer através da ação galvânica semelhante a de metais em determinadas condições e tem sido referida como o "efeito Faudree" (devido a seu descobridor) no campo aeroespacial,[Gnanavel, 2015] este resultado contribuiu largamente para a segurança das aeronaves, principalmente as aeronaves que utilizam CFRP (polímero de fibra de carbono reforçado) e resultou em uma grande corpo de pesquisas e patentes de acompanhamento. O efeito Faudree pode ser usado como um processo sustentável para degradar plásticos termofixos não recicláveis, e também teve implicações na prevenção da corrosão em aeronaves para segurança, como mudanças no projeto.[Dornheim, 1990][Faudree 1991]

Normalmente, quando dois metais diferentes, como o cobre (Cu) e ferro (Fe) são postos em contato e depois imersos em água salgada, o ferro vai sofrer corrosão ou ferrugem. Isto é chamado um circuito galvânico em que o cobre seja o metal nobre e o ferro é o metal ativo, i.e., o cobre é o eletrodo positivo (+) e o ferro é o eletrodo negativo (-), formando uma pilha eletroquímica. Disso resulta que os plásticos são tornados mais resistentes impregnando-os com fibras de carbono finas, de apenas alguns micrômetros de diâmetro conhecido como polímeros reforçados com fibras de carbono (CFRP). Isto produz materiais que são de alta resistência mecânica e resistentes a altas temperaturas. 

Quando um polímero reforçado com fibra de carbono é fixado a uma superfície metálica, a fibra de carbono pode atuar como um cátodo se exposta à água ou umidade suficiente, resultando em corrosão galvânica. Isso foi observado na engenharia, quando polímeros de fibra de carbono foram usados ​​para reforçar estruturas de aço enfraquecidas.[Tavakkolizadeh, 2001][Zhao, 2007]

Reações também foram observadas em ligas de alumínio[Liu, 2014] e magnésio[Pan, 2015], e os polímeros afetados incluem bismaleimidas (BMI) e poliimidas. Acredita-se que o mecanismo de degradação envolva a geração eletroquímica de íons hidróxido, que então clivam as ligações amida.[Woo, 1993]  

As fibras de carbono agem como um metal nobre semelhante ao ouro (Au) ou platina (Pt). Quando colocado em contato com um metal mais ativo, por exemplo com alumínio (Al), em água salgada corrói o alumínio. No entanto, no início de 1990, relatou-se que as resinas com ligações de imida em compósitos de CFRP degradam quando compósito nu é acoplado com um metal ativo em ambientes de água salgada. Isto é devido a que a corrosão não só ocorre no ânodo de alumínio, mas também no cátodo de fibra de carbono sob a forma de uma base muito forte, com um pH de cerca de 13. Esta base forte reage com a estrutura da cadeia de polímero degradando-o. Polímeros afetados incluem bismaleimidas (IMC), poli-imidas de condensação, triazinas, e suas misturas. A degradação ocorre sob a forma de resina dissolvida e fibras soltas. Os íons hidroxilo gerados no cátodo de grafite de ataque da ligação O-C-N na estrutura de poli-imida. foram encontrados nos procedimentos padrão de proteção contra corrosão evitando a degradação do polímero na maioria das condições.

Degradação no meio ambiente

A maioria dos plásticos não se biodegrada prontamente,[Andrady, 1994] no entanto, eles ainda se degradam no meio ambiente devido aos efeitos da luz UV, oxigênio, água e poluentes. Essa combinação é frequentemente generalizada como intemperismo do polímero.[Feldman, 2002] A quebra da cadeia pelo intemperismo causa uma fragilização crescente dos itens plásticos, o que eventualmente os faz quebrar. A fragmentação então continua até que, eventualmente, os microplásticos sejam formados. À medida que o tamanho das partículas diminui, sua área de superfície combinada aumenta. Isso facilita a lixiviação de aditivos do plástico para o meio ambiente. Muitas controvérsias associadas aos plásticos, na verdade, estão relacionadas a esses aditivos.[Hahladakis 2018][Teuten, 2009]

Foto-oxidação

A foto-oxidação é a ação combinada da luz UV e do oxigênio e é o fator mais significativo no desgaste dos plásticos.[Feldman, 2002] Embora muitos polímeros não absorvam luz UV, eles frequentemente contêm impurezas como hidroperóxido e grupos carbonila, introduzidos durante o processamento térmico, que o fazem. Estes atuam como fotoiniciadores, gerando reações complexas em cadeia de radicais livres, nas quais os mecanismos de autoxidação e fotodegradação se combinam. A foto-oxidação pode ser inibida por estabilizadores de luz, como os estabilizadores de luz de amina impedida (HALS).[Wiles, 1980] 

Degradação fotoinduzida

A maioria dos polímeros pode ser degradado por fotólise para se obter moléculas de peso molecular inferior. As ondas eletromagnéticas com a energia da luz visível ou superior, tais como luz ultravioleta, raios-X e raios gama estão geralmente envolvidos em tais reações.[Lapshin, 2010]

Hidrólise

Polímeros com estrutura totalmente de carbono, como poliolefinas, geralmente são resistentes à hidrólise. Polímeros de condensação, como poliésteres,[Allen, 1991] poliamidas, poliuretanos e policarbonatos podem ser degradados por hidrólise de seus grupos carbonila, resultando em moléculas de menor peso molecular. Essas reações são extremamente lentas à temperatura ambiente; no entanto, continuam sendo uma fonte significativa de degradação para esses materiais, particularmente no ambiente marinho.[Gewert, 2015] O inchaço causado pela absorção de pequenas quantidades de água também pode causar rachaduras por estresse ambiental, o que acelera a degradação.

Solvólise

Polímeros de crescimento por passos, como poliésteres, poliamidas e policarbonatos podem ser degradados por solvólise e hidrólise principalmente resultando em moléculas de peso molecular inferior. A hidrólise tem lugar na presença de água que contém um ácido ou uma base como catalisador. Poliamida é sensível à degradação pelos ácidos e peças de poliamida apresentarão rachaduras quando atacadas por ácidos fortes. Por exemplo, a superfície de fratura de um conector de combustível mostra que o crescimento progressivo da fenda por ataque ácido (Ch) à cúspide final (C) do polímero. O problema é conhecido como craqueamento por corrosão sob tensão, e neste caso, foi provocada por hidrólise do polímero. É a reação inversa da síntese do polímero:

Ozonólise de borrachas 

Borracha degradada por ação do ozônio - www.satra.co.uk

Fissuras podem ser formados em muitos elastômeros diferentes por ataque do ozônio. Mesmo traços muito pequenos do gás no ar atacarão ligações duplas nas cadeias de borracha, como a borracha natural, o polibutadieno, a borracha de estireno-butadieno e borracha de nitrila (Buna N, NBR) são mais sensíveis à degradação. Fissuras pela ação do ozônio formam-se em produtos sob tensão, mas a deformação crítica é muito pequena. As rachaduras são sempre orientadas perpendicularmente ao eixo da tensão, de modo que irão formar-se em torno da circunferência em um tubo de borracha dobrado. Essas rachaduras são perigosas quando ocorrem em tubos de combustível, porque as rachaduras crescerão a partir das superfícies expostas de fora para dentro do tubo, e podem seguir-se vazamento de combustível e consequente fogo. O problema da fissuração de ozônio pode ser prevenido através da adição de anti-ozonantes à borracha antes da vulcanização. As fissuras por ozônio eram comumente vistas em paredes laterais de pneus de veículos, mas agora são raramente vistas graças a esses aditivos. Por outro lado, o problema é que se repetem em produtos não protegidos, tais como tubos de borracha e selos.

Oxidação

Os polímeros são susceptíveis ao ataque por oxigênio atmosférico, especialmente a elevadas temperaturas encontradas durante o processamento na sua conformação. [Hawkins, 1964][Celina, 2013] Muitos métodos de processamento, tais como extrusão e moldagem por injeção envolvem o bombeamento de polímero fundido no interior de ferramentas, e as altas temperaturas necessárias para a fusão podem resultar na oxidação, a menos que sejam tomadas precauções. Por exemplo, uma muleta repentinamente parte-se e o usuário é gravemente ferido na queda resultante. A muleta fraturou-se através de uma inserção de polipropileno no interior do tubo de alumínio do dispositivo, e por espectroscopia de infra-vermelho do material mostra que ele tinha oxidado, como um resultado possível de moldagem inadequada.

A oxidação é geralmente relativamente fácil de detectar por causa da forte absorção do grupo carbonilo no espectro de poliolefinas. O polipropileno tem um espectro relativamente simples, com poucos picos na posição carbonilo (tal como o polietileno). A oxidação tende a começar em átomos de carbono terciários porque os radicais livres formados ali são mais estáveis ​​e mais duradouros, tornando-os mais suscetíveis ao ataque de oxigênio. O grupo carbonilo pode ser adicionalmente oxidado para quebrar a cadeia, o que enfraquece o material através da redução do seu peso molecular, e fissuras começam a crescer nas regiões afetadas.[Konica, 2022][Oh & Stache, 2024] A degradação de poli(β-amino ésteres) (PBAEs) e poli(amido aminas) (PAMAMs) pode ocorrer devido à via eliminação de Cope. A oxidação de aminas terciárias da cadeia principal a N-óxidos permite a abstração espontânea de prótons ácidos de β éster/amida, resultando na subsequente clivagem da cadeia.[Bowman et al, 2024]

Degradação biológica

Os plásticos biodegradáveis podem ser biologicamente degradados por microrganismos para se obter moléculas de peso molecular inferior. Para degradar polímeros biodegradáveis adequadamente estes precisam ser tratados como adubo e não apenas deixados em um aterro sanitário onde a degradação é muito difícil devido à falta de oxigênio e umidade.

O grande atrativo da biodegradação é que, em teoria, o polímero será completamente consumido pelo meio ambiente, sem a necessidade de sistemas complexos de gerenciamento de resíduos, e os produtos resultantes não serão tóxicos. Contudo, a maioria dos plásticos comuns se biodegrada muito lentamente, a ponto de serem considerados não biodegradáveis.[Andrady, 1994][Ahmed, 2018] 

Como os polímeros são geralmente grandes demais para serem absorvidos por microrganismos, a biodegradação depende inicialmente de enzimas extracelulares secretadas, que reduzem o tamanho das cadeias poliméricas para comprimentos mais "manejáveis". Para que isso aconteça, os polímeros precisam possuir grupos funcionais que as enzimas consigam "reconhecer", como grupos éster ou amida. Polímeros de cadeia longa com cadeias principais de carbono puro, como as poliolefinas, o poliestireno e o PVC, não se degradam apenas por ação biológica.[Danso, 2019] Eles precisam ser oxidados primeiro para criar grupos químicos que as enzimas possam atacar.[Tokiwa, 2009] [Krueger, 2015]  

A oxidação pode ocorrer durante o processamento por fusão (derretimento) do polímero ou devido à exposição às intempéries no ambiente. Em alguns casos, a oxidação pode ser intencionalmente acelerada pela adição de aditivos biodegradáveis. Esses aditivos são incorporados ao polímero durante a sua composição para melhorar a biodegradação de plásticos que, de outra forma, seriam muito resistentes.

Da mesma forma, existem plásticos que foram projetados para serem intrinsecamente biodegradáveis, com a condição de que sejam tratados como compostagem e não simplesmente descartados em aterros sanitários. Em aterros, a degradação é muito difícil devido à falta de oxigênio e umidade.[Shah, 2008]  

Degradação durante a reciclagem

O ato de reciclar plástico geralmente causa a degradação de suas cadeias poliméricas, em grande parte devido a danos térmicos semelhantes aos observados durante o processamento inicial. Em alguns casos, isso se torna uma vantagem: o plástico é intencionalmente e completamente despolimerizado de volta aos seus monômeros de partida. Esses monômeros podem então ser usados para gerar plástico novo, não degradado.

Em teoria, essa reciclagem química (ou de matéria-prima) oferece uma reciclabilidade infinita. No entanto, ela é mais cara e pode ter uma pegada de carbono mais alta devido aos seus custos energéticos.[Schyns, 2021] A reciclagem mecânica, onde o plástico é simplesmente refundido e reformado, é mais comum, embora geralmente resulte em um produto de qualidade inferior. Como alternativa, o plástico pode ser simplesmente incinerado como combustível em um processo de "resíduo para energia".[Singh, 2017][Hopewell, 2009] 

Refusão

Polímeros termoplásticos, como as poliolefinas, podem ser refundidos e reformados em novos itens. Essa abordagem é conhecida como reciclagem mecânica e é, geralmente, a forma mais simples e econômica de recuperação.[Schyns, 2021] O plástico pós-consumo já costuma apresentar um certo grau de degradação. Uma nova rodada de processamento por fusão exacerbará essa condição, resultando em um plástico reciclado mecanicamente com propriedades mecânicas geralmente inferiores às do plástico virgem.[Yin, 2015] 

A degradação pode ser intensificada por altas concentrações de hidroperóxidos, contaminação cruzada entre diferentes tipos de plástico e pela presença de aditivos no material. Tecnologias desenvolvidas para aprimorar a biodegradação do plástico também podem entrar em conflito com sua reciclagem. Por exemplo, aditivos oxo-biodegradáveis, que consistem em sais metálicos de ferro, magnésio, níquel e cobalto, aumentam a taxa de degradação térmica.[Babetto, 2020][Aldas, 2018] Dependendo do polímero em questão, uma quantidade de material virgem pode ser adicionada para manter a qualidade do produto.[Eriksen, 2019] 

Despolimerização térmica e pirólise

À medida que os polímeros se aproximam da temperatura máxima, a degradação térmica dá lugar à decomposição completa. Certos polímeros, como PTFE, poliestireno e PMMA[Kaminsky, 2004] sofrem despolimerização para gerar seus monômeros iniciais, enquanto outros, como o polietileno, sofrem pirólise, com cisão aleatória da cadeia, resultando em uma mistura de produtos voláteis. Quando os monômeros são obtidos, eles podem ser convertidos novamente em novo plástico (reciclagem química ou de matéria-prima),[Kumagai, 2016][Rahimi, 2017][Coates, 2020] enquanto os produtos de pirólise são usados ​​como um tipo de combustível sintético (reciclagem de energia).[Aguado, 2008] Na prática, mesmo a despolimerização muito eficiente em monômeros tende a apresentar alguma pirólise competitiva. Polímeros termofixos também podem ser convertidos dessa forma, por exemplo, na reciclagem de pneus.

Despolimerização química

Polímeros de condensação que contêm grupos cliváveis, como ésteres e amidas, também podem ser completamente despolimerizados por hidrólise ou solvólise. Este pode ser um processo puramente químico, mas também pode ser promovido por enzimas.[Wei, 2017] 

Essas tecnologias são menos desenvolvidas que as de despolimerização térmica, mas têm o potencial de apresentar custos energéticos mais baixos. Até o momento, o polietileno tereftalato (PET) tem sido o polímero mais extensivamente estudado nesse contexto.[Geyer, 2016] Outra alternativa é a conversão de resíduos plásticos em outras substâncias químicas valiosas (não necessariamente monômeros) por meio da ação microbiana.[Wierckx, 2015][Ru, 2020] 

Estabilizadores

Estabilizadores de luz de amina impedidos (HALS, hindered amine light stabilizers) estabilizam contra as intempéries por eliminação de radicais livres que são produzidos por foto-oxidação da matriz de polímero. Absorvedores de UV estabilizam contra as intempéries, absorvendo luz ultravioleta e convertendo-a em calor. Antioxidantes estabilizam o polímero por terminação da reação em cadeia, devido à absorção de luz ultravioleta da luz solar. A reação em cadeia iniciada por foto-oxidação conduz à cessação de reticulação dos polímeros e degradação das propriedade dos polímeros.

Detecção

A degradação pode ser detectada antes que rachaduras graves sejam observadas em um produto usando espectroscopia de infravermelho.[Celina, 2021] Em particular, espécies peróxi e grupos carbonila formados por foto-oxidação apresentam bandas de absorção distintas.

Notas

1. Arvoreamento elétrico é um fenômeno de pré-ruptura que ocorre em materiais isolantes sólidos (dielétricos) quando submetidos a campos elétricos de alta intensidade por um longo período. Ele se manifesta como a formação de canais ramificados e interconectados, que se assemelham aos galhos de uma árvore, dentro ou na superfície do material isolante.

Referências

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