Cualquiera que trabaje con PVC sabe que el amarilleamiento es un problema importante que no puede evitarse.

El amarilleamiento de las tuberías, la suciedad de las chapas, el encanecimiento de los cables... no sólo afectan al aspecto, sino que también pueden perjudicar al rendimiento.

Pero, ¿sabe por qué amarillea el PVC? ¿Y cómo se puede prevenir eficazmente?

Hoy ofreceremos un análisis exhaustivo del mecanismo de amarilleamiento, las medidas de prevención y control y los métodos de ensayo.

¿Por qué amarillea el PVC?

1. Rotura de la cadena polimérica ➤ Formación de dobles enlaces conjugados ➤ Amarilleamiento más oscuro.

Causa: El procesado a altas temperaturas y el calentamiento repetido rompen los enlaces C-Cl, generando HCl y formando una estructura de polieno conjugado (una cadena de dobles enlaces conjugados).

▶ Mecanismo de desarrollo del color: Cuantos más dobles enlaces conjugados haya, mayor será la capacidad de absorción de luz del electrón π, lo que hará que el color pase del amarillo claro al amarillo anaranjado y al rojo pardo.

• 4 dobles enlaces: Comienza el amarilleamiento (Δb ≈ 2-4)
• 6 o más: Comienza el amarilleamiento rápido (Δb > 5)

▶ Método de detección: Espectroscopia de absorción UV-Vis: Detectar el pico de absorción entre 250-450nm. Colorímetro: Cuanto mayor sea el índice de amarilleamiento Δb*, más oscuro será el color.

2. Térmica/fotooxidación ➤ Se generan compuestos carbonílicos ➤ Decoloración marrón amarillenta.

▶ Mecanismo de reacción:

• Alta temperatura o luz UV → Oxidación de moléculas de PVC → Formación de grupos carbonilo, cetonas conjugadas y aldehídos.
• Las estructuras carbonílicas conjugadas absorben la luz (λ máx ≈ 300-400nm) → Inicia una decoloración amarillenta o pardusca.

Fotooxidación acelerada: Reacción en cadena de especies reactivas de oxígeno (-O, ROOH) en las bandas UV-A/B de alta energía de la luz ultravioleta.

3. Descomposición de aditivos que contienen nitrógeno ➤ Nitrosaminas/compuestos azoicos ➤ Oscurecimiento del color.

▶ Causa:

• Bajo la influencia de la luz o el calor, los estabilizadores amínicos y los agentes antiestáticos se descomponen, generando cromóforos.
• Estos cromóforos forman complejos amarillos con iones metálicos (Fe³⁺/Cu²⁺), oscureciendo considerablemente el color.

▶ Nota adicional: Algunos HALS de bajo peso molecular también son susceptibles de descomponerse, especialmente en presencia de sustancias ácidas (como el ácido esteárico), lo que provoca que se decoloren más fácilmente.

¿Cómo evitar eficazmente que el PVC amarillee?

Control y verificación
Clave para garantizar resultados estables

Ensayo de envejecimiento acelerado (QUV)

• Envejecimiento mediante lámparas UVA-340, alternando ciclos de calor/luz
• Medir periódicamente la diferencia de color Δb* para determinar si el amarilleamiento supera el límite especificado.

▶ Caracterización de la estructura molecular

• FTIR: detecta picos de absorción a 1700 cm-¹ (carbonilo) y 1600 cm-¹ (dobles enlaces conjugados)
• HPLC-MS: Identifica productos de degradación del color como quinonas y nitrosaminas.

Control de procesos

• Medición de la temperatura en línea y estabilidad del control de la temperatura (±5 °C)
• Evita el sobrecalentamiento localizado o el estancamiento de la masa fundida

El amarilleamiento del PVC es una “tormenta química” causada por los efectos combinados del calor, la luz y el oxígeno. Para controlarlo realmente, no podemos confiar únicamente en un único aditivo. En su lugar, debemos desarrollar un enfoque multifacético de bucle cerrado que abarque el diseño de la formulación, la selección de aditivos, el control del procesado y los mecanismos de ensayo. Sólo así podremos conseguir un efecto antiamarilleo a largo plazo y una calidad de aspecto estable.