Fotodegradação de polímeros clorados irradiados com a luz síncrotron - I. Emissão de gases

Abstract

Recebido em 3/1/00; aceito em 26/10/00 PHOTODEGRADATION OF CHLORINATED POLYMERS IRRADIATED WITH SYNCHROTRON LIGHT. Chlorinated polymers (PVC, PVDC and E-CTFE) were irradiated with white light produced at the Brazilian Synchrotron Light Source (LNLS). The emitted gases were analyzed by mass spectrometry. The spectra were dominated by peaks related to hydrochloric acid, HCl, and chlorine ( 35 Cl). The measured HCl intensity is used to evaluate the sensitivity of the polymers over a broad energy range. PVDC showed the greatest light sensitivity as compared to PVC and E-CTFE.Keywords: polymers; photodegradation; synchrotron radiation. Quim. Nova, Vol. 24, No. 3, 303-306, 2001. Artigo INTRODUÇÃOO estudo de reações fotoquímicas em polímeros ainda hoje se constitui uma área de intensa investigação científica. Entre os fatores que contribuem para a importância desse estudo, podem-se citar os seguintes: a compreensão dos processos fotoquímicos em polímeros desempenha papel fundamental na construção de microdispositivos eletrônicos e mecânicos, como por exemplo na técnica de LIGA 1 ; polímeros são materiais amplamente empregados na embalagem de produtos industriais e o conhecimento dos processos de desgaste e de envelhecimento devido à exposição à luz é de extrema importância para a indústria 2 . Apesar de sua relevância, os mecanismos de degradação induzidos por fótons em polímeros, que desencadeiam modificações em suas propriedades físicas e químicas, ainda não estão completamente elucidados 3 . Muitos polímeros, ao serem irradiados com fótons de alta energia, emitem gases. Considerando os diversos processos fotoquímicos, uma das maneiras de fazer a caracterização das modificações estruturais nos polímeros é, conseqüentemente, analisar os gases emitidos durante a irradiação. Os produtos voláteis emitidos por poli (cloreto de vinila) (PVC) sob irradiação UV já foram estudados 4,5 , mostrando que, por exemplo, existe uma intensa emissão de HCl. A análise de gases produzidos por um número grande de materiais poliméricos sob irradiação gama também já foi efetuada 6 . Em todos os casos, foi observada emissão gasosa em conseqüência da exposição a fótons energéticos.No entanto, os mecanismos químicos que levam à formação de tais gases são de extrema complexidade. No caso do PVC, um dos materiais poliméricos mais estudados, existem evidên-cias bastante fortes de que o principal tipo de degradação da cadeia polimérica, independente da fonte de excitação (se tér-mica, termo-oxidante ou por luz), é a eliminação em seqüência de HCl e a formação simultânea de ligações duplas conjugadas (cadeias poliênicas) 7 . O mecanismo que desencadeia tal reação em cascata ainda não está bem esclarecido. A liberação de HCl, que é um gás altamente corrosivo, tem, portanto, como conseqüência, a formação de cadeias poliméricas de alto grau de reatividade e que absorvem fortemente na região do visível até UV.

Photostability and dipole orientation of air dielectric barrier discharge processed PVC copolymer

“…In complement to the XPS data the DBD treated copolymer film shows a distinctive increase in the intensities of the Cl À ions, additionally showing a decreasing trend with depth of probing. Elimination of HCl from PVC under UV radiation has been identified previously [21,22]. Hence, it could be argued that elimination of HCl due to the DBD treatment of the PVC copolymer might lead to the detection of more Cl À ions.…”