Avaliação da degradação de polietilenos contendo aditivo pró-degradante

Abstract

Filmes de polietileno (PE) contendo aditivo pró-degradante à base de um composto de cobalto foram expostos a intemperismo natural por 12 meses, em Canoas, RS (30º S, 59º W), sob condições de umidade ambiente e saturação de umidade. Procurou-se desenvolver condições de ensaio adequado para a degradação abiótica e biótica, visando monitorar alterações na estrutura da cadeia e propriedades mecânicas. Obtiveram-se valores crescentes de índice de carbonila com o aumento do tempo de exposição ao intemperismo natural, por meio de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). A massa molar ponderal média decresceu de 170.000 para próximo de 8.000 g mol-1 com 4 – 5 meses de exposição, com fragilização progressiva das amostras e diminuição da resistência mecânica. A degradação biótica dos resíduos de PE originados a partir da degradação abiótica foi realizada em células fechadas, a 58º C. Após 90 dias de ensaio, as amostras de PE tiveram 12 % do seu carbono convertido a CO2, contra 70% obtidos com celulose (padrão positivo). Mesmo com essa diferença elevada em relação ao padrão positivo, a biodegradabilidade desenvolvida pelo PE pode ser considerada muito boa, uma vez que a biodegradação dessa poliolefina sem aditivo promotor de degradaçao é extremamente pequena. Assim, o aditivo pródegradante teve uma eficiência significativa em acelerar a degradação abiótica dos filmes de PE expostos ao intemperismo natural, em condições de umidade ambiente ou saturação de umidade.

Plastic bags of polyethylene (PE) containing cobalt prodegradant additive were exposed to natural weathering for 12 months, in Canoas, RS (30° S, 59º W). An appropriate test methodology for monitoring abiotic and biotic degradation was chosen, with evaluation of changes in the structure of the polymeric chain, mechanical parameters and biodegradation. Increasing results of carbonyl index demonstrated accelerated oxidation of the samples. The molar mass (weight average) decreased from 170.000 to 8.000 g mol-1 after 4 – 5 months of exposure, being followed by fragilization and mechanical resistance decrease. Biotic degradation tests of PE bags residues were performed in closed vessels, at the temperature of 58 ºC. According to the tests, residues of PE films reached a mineralization of 12% after 90 days, compared to 70 % for cellulose. That degree of biodegradation may be considered high, because biodegradation of PE films not containing prodegradant additives is very slow. Thus, the additive was showed efficient to accelerate the abiotic degradation, conferring biodegradability to PE films.