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Use of electron paramagnetic resonance to evaluate the behavior of free radicals in irradiated polyolefins

By Pedro Silva, Carmen Albano and Rosestela Perera

Abstract

The Electron Paramagnetic Resonance (EPR) had its most important development at the end of World War II. It is a non destructive technique of characterization and is the technique used for excellence to detect and characterize free radicals. It is well known that the presence of free radicals in polymeric materials is responsible for the appearance of a variety of effects in the polymer chains. There are, fundamentally, two ways for the generation of free radicals in a polymeric chain: chemical methods and irradiation with electromagnetic waves of medium and high energy. Gamma and x-rays produce ionization in all solids. In insulators and polymers chemical reactions may be promoted, some of which cannot be induced by other means. These last methods have the advantage that they do not leave polluting agents into the polymer. EPR has been used to interpret quantitatively and qualitatively the free radicals generated by the irradiation of polymeric materials. EPR results from different polymers and polymeric blends irradiated with gamma irradiation at low dose rates will be presented in this article. The behavior of allyl, alkyl, peroxide and polyenyl radicals, among others, is studied using a decay model.<br>La Resonancia Paramagnética Electrónica (RPE) tuvo su desarrollo más significativo a finales de la segunda guerra mundial. Es una técnica no destructiva de caracterización y es la técnica por excelencia usada en la detección y caracterización de radicales libres. Es bien sabido que la presencia de radicales libres en materiales poliméricos es responsable de la aparición de una gran variedad de efectos en las cadenas poliméricas. Existen fundamentalmente dos formas de generación de radicales libres en una cadena polimérica: métodos químicos e irradiación con ondas electromagnéticas de mediana y alta energía. Los rayos gamma y los rayos X producen ionización en todos los sólidos. En aislantes y en polímeros pueden iniciar reacciones químicas, algunas de las cuales, no pueden ser iniciadas por otros métodos. La irradiación tiene la ventaja de que no dejan agentes contaminantes en el polímero. La RPE ha sido usada para interpretar de manera cuantitativa y cualitativa los radicales generados por irradiación de materiales poliméricos. En este trabajo se presentan resultados de RPE para diferentes polímeros y mezclas poliméricas irradiados con radiación gamma a bajas dosis. El comportamiento de los radicales alquilo, alilo peroxido y polienilo entre otros es estudiado usando un modelo de decaimiento

Topics: Resonancia paramagnética electrónica (RPE), Radiación gamma, Antioxidantes, Polipropileno, Polietileno, Electron paramagnetic resonance (EPR), Gamma irradiation, Antioxidants, Polypropylene, Polyethylene, LCC:Chemical engineering, LCC:TP155-156, LCC:Chemical technology, LCC:TP1-1185, LCC:Technology, LCC:T, DOAJ:Chemical Engineering, DOAJ:Chemistry
Publisher: Universidad Simón Bolívar
Year: 2008
OAI identifier: oai:doaj.org/article:551e9d1180634dc58a6ed2701e6a9093
Journal:
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