POLITETRAFLUORETILENO (PTFE)

PTFE em pó
PTFE em pó
Os termoplásticos em geral têm duas grandes desvantagens: baixa resistência ao calor quando comparados aos metais e baixa resistência à produtos químicos. Então, que material podemos usar para produzir peças que estarão em contato com químicos ou que serão usadas em temperaturas acima de 100°C?

A resposta é o Politetrafluoretileno (PTFE)!

O PTFE (vulgo Teflon), como o próprio nome diz, é um polímero fluorado; e o flúor assim como outros elementos da coluna dos halogênios possui a propriedade de retardância de chama. Mas o fato de não propagar fogo é apenas uma das excelentes características desse material. As altas forças intermoleculares geradas pela presença de grandes átomos de flúor, além de dar rigidez à macromolécula dificultando mudanças de conformação, promovem alta estabilidade térmica, baixo coeficiente de atrito e inércia química. O PTFE não só é um polímero adequado para uso em altas temperaturas como também em baixas, tendo propriedades mecânicas úteis em temperaturas criogênicas até -260°C.


A estrutura molecular do PTFE é linear com unidades repetitivas de -CF2-CF2-, sendo assim, um polímero cristalino (grau entre 93% e 98%) com temperatura de fusão cristalina de 327°C e densidade entre 2,13 a 2,19 g/cm³.

Estrutura química do PTFE
Estrutura química do PTFE

Corpos-de-prova de PTFE para teste de tração
Corpos-de-prova de PTFE para teste de tração
O PTFE é considerado um plástico de alto desempenho, estando um degrau acima dos plásticos de engenharia como as poliamidas e o poliacetal na "hierarquia" dos polímeros, assim como o seu preço. Possui viscosidade muito alta, o que impede de ser processado da mesma forma que outros termoplásticos (por injeção, extrusão etc), sendo necessária a sua utilização na forma de pó, para compactação em molde e posterior sinterização a altas temperaturas.

Apesar de ter alta resistência ao impacto, o PTFE em relação aos plásticos de engenharia possui baixa resistência à tração, ao uso e à fluência, necessitando em algumas aplicações da incorporação de cargas como fibra de vidro, bronze, fibra de carbono, aço inox e carvão sintético. Também é comum a incorporação de grafite e bissulfeto de molibdênio para melhorar ainda mais suas propriedades deslizantes e antiadesivas, já que o coeficiente de atrito do PTFE é mais baixo do que quase todos os outros plásticos (lembra do Teflon usado como antiaderente nas frigideiras?).

Características:
- Alta resistência ao impacto
- Alta resistência química
- Baixa constante dielétrica e fator de perda
- Propriedades mecânicas úteis mesmo em temperaturas criogênicas
- Baixa resistência à tração
- Baixa resistência ao uso
- Baixa resistência à fluência
- Antichama

Aplicações:
Cobertura de estádio, fita veda-rosca, revestimento de frigideira, gaxetas, componente em graxas, piercing, revestimento de tubulação, válvulas, tubos que substituem veias humanas etc
Cobertura de estádio
Fita veda-rosca
Revestimento de frigideira
Gaxetas
Graxa
Piercing
Revestimento de tubulação
Válvulas
Tubos que substituem veias humanas

Bibliografia:
HARPER, Charles A.; PETRIE, Edward M. Plastics Materials and Process: A Concise Encyclopedia. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2003.
CANEVAROLO JR., Sebastião V. Ciência dos Polímeros: Um texto básico para tecnólogos e engenheiros. 2.ed. São Paulo: Artliber Editora, 2002.
WIEBECK, Hélio; HARADA, Júlio. Plásticos de Engenharia: Tecnologia e Aplicações. São Paulo: Artliber Editora, 2005.

Artigo postado em 14/04/2014
Sobre o autor: Daniel Tietz Roda é Tecnólogo em Produção de Plásticos formado pela FATEC/ZL e Técnico em Projetos de Mecânica pela ETEC Aprígio Gonzaga. Trabalhou na área de assistência técnica e desenvolvimento de plásticos de 2008 até 2013 e atualmente é proprietário do Tudo sobre Plásticos.
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