Alta qualitat en les propietats del plàstic reciclat

Els plàstics són materials molt versàtils amb un gran nombre de propietats que en molts casos es poden 'customitzar' en funció de l'aplicació final. Amb els plàstics reciclats passa el mateix, es poden readitivar per aconseguir gairebé la mateixa que tenen els materials verges. Propietats com ignifugació, resistència a l'impacte, fluïdesa, color, brillantor, conductivitat elèctrica com tèrmica, etc. Poden millorar a través d'una correcta additivació. Això pot implicar un desemborsament extra que cal estudiar en cada cas per assolir la ràtio òptim entre propietats i cost.

Detall PET reciclat.

Foto: Ecoembes.

No obstant això hi ha un nombre mínim d'additivacions necessàries en el món del plàstic reciclat per:

1. Evitar la degradació durant el processat i després durant la seva vida útil (degradació termomecànica i foto oxidativa).

2. Aconseguir compatibilitat entre diferents polímers presents en el reciclatge, ja que és molt difícil obtenir fluxos de materials purs.

Durant el processat, els plàstics són sotmesos a condicions extremes (altes temperatures, pressió i cisalla) que combinat amb l'oxigen ambient dóna lloc al trencament de les cadenes polimèriques originant radicals lliures que condueixen a la degradació. Açò té l'efecte pèrdues significatives de propietats mecàniques i estètiques. Per evitar aquest problema es fan indispensables els additius anomenats antioxidants que caldrà afegir durant el procés de granulació o compounding. Els antioxidants actuen neutralitzant els radicals i eviten la degradació. Els antoxidantes més utilitzats solen ser compostos orgànics com fenols, amines secundàries, fosfits o tioèters. Els nous desenvolupaments treballen amb diversos tipus d'antoxidantes junts (primaris i secundaris) per poder trobar sinergies i poder bloquejar el major nombre de reaccions de degradació polimèrica.

Foto: Ecoembes.

Els primers actuen neutralitzant radicals i els segons, hidroperòxids, aturant d'aquesta manera tot tipus d'atacs radicals sobre la cadena polimèrica. Un cop processat el plàstic i obtingudes les peces finals, la degradació pot tornar a aparèixer. En aplicacions d'exterior o exposades a fonts de llum permanents la creació de radicals es pot veure afavorida per la radiació ultraviolada, de manera que si la peça, film o làmina requereix d'una durabilitat, serà necessari d'una protecció amb additius anti-UV, sinó la pèrdua de propietats mecàniques i òptiques serà més que patent. Benzofenonas / benzotriazoles, estabilitzants a base níquel, amines impedides èsters (HALS), etc. són els anti-UV més utilitzats i s'afegeixen durant el procés de compounding.

L'altre aspecte important a millorar en el reciclatge és el de la compatibilitat entre plàstics diferents, cas molt comú en el reciclatge per dificultat de separació causa de la presència de diversos tipus de plàstic en un mateix producte o bé un mateix producte fabricat amb diferents materials . La majoria dels plàstics són immiscibles pel que quan s'intenten barrejar en un procés de compounding donen lloc, en molts casos, a laminacions i heterogeneïtats. Les diferents polaritats i estructures químiques dels diferents plàstics presents en la barreja impedeixen una barreja homogènia, donant lloc a separacions entre ells que es manifesten en trencaments o aparicions de pells, etc. amb les consegüents reduccions en les propietats mecàniques i estètiques.

Foto: Jos van Galen.

Per evitar aquests problemes s'han d'afegir compatibilizants polimèrics. Aquests compostos són polímers compatibles amb els dos plàstics que es desitjaven barrejar i actuen com a pont entre els dos plàstics aconseguint una bona adhesió i unió entre ells estabilitzant la barreja i millorant les propietats substancialment. L'ús d'aquests compatibilizants dependrà dels dos tipus de plàstics a barrejar, normalment quan es barregen poliolefines (PE, PP) amb PA6, PA66 o EVOH se solen emprar polímers empeltats d'anhídrid maleic PE-g-MA o PP-g-MA , quan la mescla és amb polièsters tipus PC, PET, PBT s'utilitzen copolímers d'etilè i acrilat com el EAA, EGMA, GMA, etc.

Mitjançant l'ús combinat dels tres tipus d'additius descrits es pot aconseguir una millora molt important de diferents fluxos de material reciclat, ja que s'ha millorat la seva resistència al processat, a la radiació UV ia més s'ha obtingut una mescla homogènia amb unes adequades propietats mecàniques i estètiques. Tot això repercutirà en augmentar la qualitat dels plàstics reciclats i ampliarà el seu rang d'aplicacions i el seu ús.