Politetrafluoroetileno

editor — Thu, 21 May 2015 20:46:35 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación:

Poli(tetrafluoroetileno)(PTFE)

Nomenclatura:

PTFE

Composición química:

(CF₂-CF₂)_n

Materias primas:

Tetrafluoroetileno; diclorometano; cloroformo, ácido fluorhídrico; cloro y metano.

El PTFE está formado en su totalidad por cadenas de macromoléculas sin ramificar, con un grado de polimerización bastante elevado. Los enlaces FC son tan fuertes que es muy dfícil romperlos. Por otra parte, la estructura molecular es completamente simétrica. Debido al diámetro de los átomos de flúor, estos crean impedimentos estéricos entre ellos, por lo que deben orientarse en el espacio en forma de espiral. Así, los átomos de flúor rodean completamente los átomos de carbono que quedan en el interior de la espiral.

De esta estructura deriva las propiedades más importantes del teflón; se trata pues, de un plástico semicristalino, no polar, con un grado de cristalinidad muy elevado.

Se trata de un plástico especial que sólo se destina a elevadas temperaturas. El polímero que contiene hasta un 40% de materiales aditivos se denomina compuesto de PTFE.

Propiedades generales

Densidad:

2.14 - 2.2 g/cm³

Cristalinidad:

Elevada, aproximadamente del 95%.

Precio:

10.1 - 11.5 €/kg

Propiedades mecánicas

Módulo elástico:

0.4 - 0.552 GPa

Coeficiente de Poisson:

0.44 - 0.46

Resistencia mecánica a la compresión:

16.5 - 27.5 MPa

Resistencia mecánica a la tracción:

20 - 30 MPa

Tenacidad a fractura (KIc):

1.32 - 1.8 MPa·m^1/2

Dureza:

A la Temperatura de:	Vikers
T_amb	5.9 - 6.5 HV

Observaciones:

Presenta una resistencia mecánica baja debido a las fuerzas intermoleculares débiles del polímero. Tiene poca rigidez.

Propiedades eléctricas

Constante dieléctrica:

A la temperatura de:	Constante dieléctrica
T_amb	2.1 - 2.24

Observaciones:

Es un buen aislante eléctrico. Es muy resistente a las corrientes parasitarias.

Propiedades térmicas

Temperatura de transición vítrea:

107 - 123 ºC

Temperatura de fusión:

315 - 339 ºC

Conductividad térmica:

A la temperatura de	Conductividad térmica
T_amb	0.242 - 0.261 W/m·K

Capacidad calorífica específica:

A la temperatura de	Capacidad calorífica específica
T_amb	1.01e3 - 1.05e3 J/kg·K

Observaciones:

Es un buen aislante térmico. Tiene una elevada dilatación térmica. Cuando se calienta a 19 ºC, el PTFE sufre una reordenación de su esqueleto cristalino.

Propiedades ópticas

Índex de refracció:

1.31 - 1.35

Observaciones:

Se trata de un material translúcido.

Propiedades tecnológicas

Temperatura mínima de utilización:

(-263) - (-253) ºC

Temperatura máxima de utilización:

250 - 271 ºC

Mecanización:

Mediana.

Soldabilidad:

Es un polímero soldable.

Formabilidad:

Buena

Reciclabilidad:

Es un material reciclable.

Observaciones:

Presenta poca adherencia con otros materiales debido a las pocas fuerzas superficiales que existen en el polímero, haciéndolo un excelente antiadhesivo. Si se calienta a 400 ºC se descompone dando lugar a vapores nocivos.

Propiedades químicas

Resistencia a los ácidos:

Tiene muy buena resistencia a los ácidos fuertes y débiles.

Resistencia a los álcalis:

Tiene muy buena resistencia a los álcalis fuertes y débiles.

Resistencia a los disolventes orgánicos:

Tiene muy buena resistencia a los disolventes orgánicos.

Absorción de agua:

Prácticamente no absorbe humedad.

Resistencia al oxígeno:

Su resistencia frente a la oxidación a 500 ºC es muy pobre.

Observaciones:

Tiene muy buena resistencia al agua, tanto dulce como salada. Se trata de un material no inflamable. Su resistencia a la radiación UV es buena. Es idóneo para trabajar con HF. Únicamente se puede atacar con metales alcalinos fundidos y con flúor. Resiste los ambientes externos y la tensofisuración.

Obtención

Observaciones:

La obtención del tetrafluoroetilè se produce a través de una reacción radicalaria en la que se emplean como iniciadores del mecanismo peróxidos solubles en agua. Este polimeriza en fase acuosa, entre 20 y 80 ºC de temperatura y alta presión, por el procedimiento de suspensión o emulsión. Utilizando radiación energética también se puede generar la excitación que provoca la polimerización.

La polimerización en discontinuo se realiza de manera que primeramente se introducen las disoluciones acuosas de los iniciadores y auxiliares, y después se carga el monómero de tetrafluoroetileno a presión con agitación continua. A lo largo del proceso se continúa adicionando monómero logrando así mantener la presión constante. Se trata de una reacción fuertemente exotérmica y por tanto hay que eliminar el calor de reacción generada por agitación y refrigeración intensa; de no hacerse así se produciría una descomposición explosiva de la mezcla reaccionando. Cuando la reacción finaliza, se filtra, lava y se seca el producto, obteniéndose un plástico en polvo con un tamaño de partícula grande. Este polvo se puede procesar directamente o moler hasta que adquiera un tamaño de partícula más pequeña.

La polimerización por emulsión se puede hacer en continuo o en discontinuo. En esta primero se deposita la disolución acuosa de los iniciadores acompañada de agentes emulsionantes especiales. Seguidamente se produce una dispersión de PTFE que resulta en granos mayoritariamente esféricos. Después se concentra la dispersión hasta un 60% de sólido mediante precipitación parcial con sales o bien con electrodecantación en presencia de agentes dispersantes.
Para fabricar PTFE de emulsión en forma de polvo granulada, el plástico se separa de la disolución acuosa por precipitación con sales por coagulación en presencia de disolventes orgánicos solubles en agua, por agitación o por ebullición. Seguidamente se filtra, se lava y se seca. Dependiendo del proceso y de la temperatura, se pueden obtener diferentes tamaños de partícula. Dentro del polímero obtenido queda retenido el agente emulsionante, que tiene efectos lubricantes y facilita el procesado posterior.

Conformación

Observaciones:

El PTFE no se puede conformar por los procedimientos habituales de moldeo como se hace con el resto de termoplásticos; esto se debe a que tiene una temperatura de ablandamiento muy alta ya que el material fundido tiene una viscosidad extremadamente alta. Para moldearlo es necesario que éste se encuentre en forma de polvo, en dispersión o en pasta. Se puede transformar mediante un prensado en frío, sinterización en frío, sinterización a presión y con una sinterización con presión posterior para obtener bloques o piezas.
En el caso de querer obtener varas, cintas o tubos, el teflón se puede coextruir con un pistón que compacta y sinteriza el polvo y las pastas. Para obtener recubrimientos, las dispersiones de teflón se pulverizan o se aplican por inmersión o impregnación. El PTFE sólo se puede pegar después de haberse sometido a un ataque químico; unirlo requiere una soldadura-prensado a temperaturas entre 370 y 390 ºC.

Al calentar el PTFE y el resto de plásticos fluorados a temperaturas superiores a 350 ºC, estos se descomponen con facilidad desprendiendo gases muy agresivos y tóxicos, fundamentalmente en forma de ácido fluorhídrico. Por tanto, al conformarse a estas temperaturas se deben cumplir las normas de seguridad laboral.
Los aditivos que normalmente se adicionan son el grafito, el disulfuro de molibdeno, polvo de bronce o de cobre, fibras de vidrio o de carbono, alúmina hidratada, pizarra molida y poco, pero también se amparan con frecuencia polímeros de altas prestaciones .

Reciclaje

Observaciones:

El teflón es un material reciclable

Imágenes:

Descripción:

Símbolo de reciclaje para plásticos en general.

Aplicaciones

Observaciones:

El tetrafluoroetileno se emplea para crear varillas, bloques, planchas, tubos, tubos flexibles retráctiles y/o aislantes, láminas, cintas y fibras. Con él se fabrican piezas electroaislantes, piezas de conmutadores de alta tensión, aislantes de cables e hilos, juntas, elementos de expansión, revestimientos de depósitos, aparatos químicos, válvulas, bombas, cuerpos de relleno, aparatos de laboratorio químico, recubrimientos de superficies repelentes, cintas transportadoras, en la industria de adhesivos, en la alimentaria, en la soldadura de plásticos, para rellenos antiadhesivos de sartenes, moldes de panadero, planchas de planchar ...

Al igual que otros polímeros fluorados, el PTFE también se emplea como aditivo para otros termoplásticos, especialmente en aquellos que están reforzados con fibra de vidrio, con el fin de mejorar el deslizamiento y la resistencia al desgaste.

Imágenes:

Descripción:

Las sartenes antiadherentes y los núcleos magnéticos están hechos con teflón, así como la cinta de teflón y el vaso

Català

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