Perché le cover dei cellulari diventano gialle? La chimica dell’ingiallimento della plastica

La cover trasparente del vostro telefono, dopo qualche mese o anno di utilizzo, ha perso lucentezza virando al giallo: la stessa cosa sembra essere accaduta alla console su cui avete passato l'infanzia, o ai fari della vostra auto, sempre più opachi. Ma perché le plastiche, invecchiando, ingialliscono? La risposta non è semplice e i fattori possono essere diversi, tra cui la temperatura, ma i colpevoli principali nella maggior parte dei casi sono i raggi UV, gli stessi a cui dobbiamo l'abbronzatura o le scottature solari in estate, che degradano i polimeri di cui sono composte le cover (per esempio silicone o poliuretano termoplastico). Vediamo nel dettaglio i processi chimici che si verificano quando si ingiallisce la plastica.

Le plastiche sono composte da polimeri, ovvero lunghe catene di piccole molecole (monomeri) identiche legate tra loro: a questi legami devono le loro proprietà, come la flessibilità e la resistenza agli urti, o la trasparenza e lucidità di una superficie.

Diversi processi possono però danneggiare il materiale, andando a causare reazioni che degradano il polimero, rendendolo spesso più fragile e soprattutto rovinandone l'aspetto. I fenomeni di degradazione della plastica possono avvenire anche a causa di riscaldamento eccessivo (come accade spesso con smartphone usati intensamente, soprattutto se durante la carica) o esposizione a solventi o inquinanti atmosferici.

I raggi ultravioletti sono tra i responsabili principali di queste reazioni: interagendo con la plastica, magari in presenza di impurezze metalliche o esposizione agli agenti atmosferici, possono spezzare i legami chimici tra atomi generando radicali, specie molto reattive che possono legarsi per esempio all'ossigeno presente nell'aria.

Caratteristica tipica dei radicali è quella di dar vita a reazioni a catena: ogni radicale reagendo con altre molecole genera ulteriori radicali, innescando quindi una degradazione sempre più rapida.

Le reazioni illustrate portano lentamente la superficie della plastica a opacizzarsi  a causa dell'ossidazione del materiale. Alcuni studi suggeriscono la formazione di nuove molecole chirali, ossia in grado di interagire con la luce polarizzata: proprio queste sembrano essere la causa dell'ingiallimento.

Per difendersi da questi fenomeni, nelle plastiche vengono aggiunti composti detti "stabilizzatori ultravioletti", che possono ad esempio schermare la luce, assorbire i raggi UV o decomporre le specie reattive come i perossidi (POOH nella figura sopra).

L'efficacia di questi stabilizzatori è però spesso limitata, diminuisce con l'usura dell'oggetto: in questi casi, dopo aver ripulito la superficie (ad esempio, levigando un faro ingiallito per rimuovere lo strato più rovinato) si può cercare di rinnovare la protezione con vernici resistenti agli UV o pellicole protettive che contengono altri stabilizzatori.

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