Los estabilizadores de luz de amina impedida ( HALS ) son compuestos químicos que contienen un grupo funcional amina que se utilizan como estabilizadores en plásticos y polímeros. [1] Estos compuestos son típicamente derivados de tetrametilpiperidina y se utilizan principalmente para proteger los polímeros de los efectos de la fotooxidación ; a diferencia de otras formas de degradación de polímeros como la ozonólisis . [2] [3] También se utilizan cada vez más como estabilizadores térmicos, [4] particularmente para niveles bajos y moderados de calor, sin embargo, durante el procesamiento a alta temperatura de polímeros (por ejemplo, moldeo por inyección ) siguen siendo menos efectivos que los antioxidantes fenólicos tradicionales. [5]
Los HALS no absorben la radiación UV, pero actúan para inhibir la degradación del polímero eliminando de forma continua y cíclica los radicales libres que se producen por la fotooxidación del polímero. El proceso general a veces se denomina ciclo de Denisov , en honor a Evguenii T. Denisov [6] y es extremadamente complejo. [7] En términos generales, los HALS reaccionan con el radical peróxido de polímero inicial (ROO•) y los radicales de polímero de alquilo (R•) formados por la reacción del polímero y el oxígeno, lo que evita una mayor oxidación radical. Mediante estas reacciones, los HALS se oxidan a sus radicales aminoxilo correspondientes (R 2 NO• cf TEMPO ), sin embargo, pueden volver a su forma de amina inicial a través de una serie de reacciones radicales adicionales. La alta eficiencia y longevidad de los HALS se deben a este proceso cíclico en el que los HALS se regeneran en lugar de consumirse durante el proceso de estabilización.
La estructura de los HALS los hace resistentes a las reacciones secundarias. El uso de una amina impedida que no posee hidrógenos alfa evita que los HALS se conviertan en una especie de nitrona y las piperidinas son resistentes a las reacciones intramoleculares de Cope . [8] En los HALS comerciales, el grupo reactivo de piperidina suele estar unido a un armazón químico voluminoso, con el fin de reducir su volatilidad durante el procesamiento de plástico fundido.
Aunque los HALS son extremadamente eficaces en poliolefinas , polietileno y poliuretano , son ineficaces en cloruro de polivinilo (PVC). Se cree que su capacidad para formar radicales nitroxilo se ve alterada debido a que son fácilmente protonados por el HCl liberado por la deshidrohalogenación del PVC. [ cita requerida ]