Estudio de la degradación del polipropileno expuesto al agua y soluciones acuosas ácidas y básicas mediante técnicas de análisis instrumental y herramientas de la química computacional

Abstract

El polipropileno es un termoplástico semicristalino perteneciente a la familia de las poliolefinas de gran importancia industrial y comercial por presentar excelentes propiedades físicas, químicas y mecánicas. Debido a la naturaleza apolar de este polímero, su descomposición en condiciones ambientales tarda entre 100 a 500 años, por lo tanto, este trabajo se enfoca en una alternativa de degradación del polipropileno en condiciones ambientales como es el contacto con agua o soluciones acuosas acidas y básicas. El primer paso para lograrlo fue someter muestras de polipropileno isotáctico al contacto con agua y soluciones acuosas de ácido clorhídrico, ácido nítrico e hidróxido de sodio 1M por un periodo de 6 meses. Posteriormente se realizó la purificación de las muestras y el análisis instrumental por espectroscopia infrarroja (IR) y calorimetría diferencial de barrido (DSC) para investigar la posible degradación que pudo presentar el polímero después de su tratamiento. Adicionalmente se modeló la reacción entre un fragmento de polipropileno y agua mediante el programa WIN MOPAC 3.0 utilizando el método semiempírico AM1 para observar si después de la interacción de estas dos moléculas se genera rompimiento de la cadena del polímero. Los análisis instrumentales demostraron que se obtuvo degradación del polipropileno al encontrar una disminución en el punto de fusión e incremento en la absorción de la banda característica de los grupos carbonilo que están directamente implicados en la escisión de las cadenas poliméricas. A pesar de estos resultados, se pudo asumir que la descomposición del polipropileno no fue considerable después de la exposición durante seis meses a agua y soluciones acuosas de HCl, NaOH y HNO3 1M y desecha la posibilidad de utilizar la degradación hidrolítica como una ruta para la descomposición de este polímero bajo ambientes naturales.