Alta calidad en las propiedades del plástico reciclado

Los plásticos son materiales muy versátiles con un gran número de propiedades que en muchos casos se pueden ‘customizar’ en función de la aplicación final. Con los plásticos reciclados sucede lo mismo, se pueden readitivar para conseguir casi las mismas funcionalidades que tienen los materiales vírgenes. Propiedades como ignifugación, resistencia al impacto, fluidez, color, brillo, conductividad eléctrica como térmica, etc. Pueden mejorarse a través de una correcta aditivación. Esto puede implicar un desembolso extra que hay que estudiar en cada caso para alcanzar el ratio óptimo entre propiedades y coste.

Detalle PET reciclado.

Foto: Ecoembes.

No obstante hay un número mínimo de aditivaciones necesarias en el mundo del plástico reciclado para:

1. Evitar la degradación durante el procesado y luego durante su vida útil (degradación termomecánica y foto oxidativa).

2. Conseguir compatibilidad entre diferentes polímeros presentes en el reciclado, ya que es muy difícil obtener flujos de materiales puros.

Durante el procesado, los plásticos son sometidos a condiciones extremas (altas temperaturas, presión y cizalla) que combinado con el oxígeno ambiente da lugar a la rotura de las cadenas poliméricas originando radicales libres que conducen a la degradación. Esto tiene como consecuencia pérdidas significativas de propiedades mecánicas y estéticas. Para evitar este problema se hacen indispensables los aditivos denominados antioxidantes que deberán añadirse durante el proceso de granceado o compounding. Los antioxidantes actúan neutralizando los radicales y evitan la degradación. Los antoxidantes más utilizados suelen ser compuestos orgánicos como fenoles, aminas secundarias, fosfitos o tioeteres. Los nuevos desarrollos trabajan con varios tipos de antoxidantes juntos (primarios y secundarios) para poder encontrar sinergias y poder bloquear el mayor número de reacciones de degradación polimérica.

Foto: Ecoembes.

Los primeros actúan neutralizando radicales y los segundos, hidroperoxidos, atajando de esta manera todo tipo de ataques radicales sobre la cadena polimérica. Una vez procesado el plástico y obtenidas las piezas finales, la degradación puede volver a aparecer. En aplicaciones de exterior o expuestas a fuentes de luz permanentes la creación de radicales puede verse favorecida por la radiación ultravioleta, por lo que si la pieza, film o lámina requiere de una durabilidad, será necesario de una protección con aditivos anti-U.V., sino la pérdida de propiedades mecánicas y ópticas será más que patente. Benzofenonas/benzotriazoles, estabilizantes en base níquel, aminas impedidas estericamente (HALS), etc. son los anti- U.V. más utilizados y se añaden durante el proceso de compounding.

El otro aspecto importante a mejorar en el reciclado es el de la compatibilidad entre plásticos diferentes, caso muy común en el reciclado por dificultad de separación debido a la presencia de varios tipos de plástico en un mismo producto o bien un mismo producto fabricado con diferentes materiales. La mayoría de los plásticos son inmiscibles por lo que cuando se intentan mezclar en un proceso de compounding dan lugar, en muchos casos, a laminaciones y heterogeneidades. Las distintas polaridades y estructuras químicas de los diferentes plásticos presentes en la mezcla impiden una mezcla homogénea, dando lugar a separaciones entre ellos que se manifiestan en roturas o apariciones de pieles, etc. con las consiguientes reducciones en las propiedades mecánicas y estéticas.

Foto: Jos van Galen.

Para evitar estos problemas se deben añadir compatibilizantes poliméricos. Estos compuestos son polímeros compatibles con los dos plásticos que se deseaban mezclar y actúan como puente entre ambos plásticos consiguiendo una buena adhesión y unión entre ellos estabilizando la mezcla y mejorando las propiedades sustancialmente. El uso de estos compatibilizantes dependerá de los dos tipos de plásticos a mezclar, normalmente cuando se mezclan poliolefinas (PE, PP) con PA6, PA66 o EVOH se suelen emplear polímeros injertados de anhídrido maleico PE-g-MA o PP-g-MA, cuando la mezcla es con poliésteres tipo PC, PET, PBT se utilizan copolímeros de etileno y acrilato como el EAA, EGMA, GMA, etc.

Mediante el uso combinado de los tres tipos de aditivos descritos se puede conseguir una mejora muy importante de diferentes flujos de material reciclado, ya que se ha mejorado su resistencia al procesado, a la radiación U.V. y además se ha obtenido una mezcla homogénea con unas adecuadas propiedades mecánicas y estéticas. Todo ello repercutirá en aumentar la calidad de los plásticos reciclados y ampliará su rango de aplicaciones y su uso.