Vantagens do politetrafluoroetileno (PTFE)

O politetrafluoroetileno (PTFE), também conhecido como Teflon, é frequentemente referido como o “Rei dos Plásticos”. É um composto de alto peso molecular formado pela polimerização do tetrafluoroetileno. O PTFE possui excelente estabilidade química, resistência à corrosão (um dos melhores materiais para resistência à corrosão, exceto sódio fundido e flúor líquido, pode suportar todos os outros produtos químicos sem qualquer alteração, mesmo quando fervido em água régia), propriedades de vedação, alta lubricidade, propriedades antiaderentes, isolamento elétrico e boa resistência ao envelhecimento e à temperatura (pode funcionar a longo prazo em temperaturas que variam de -180°C a +250°C). O próprio PTFE não é tóxico para os seres humanos, mas uma das matérias-primas utilizadas na sua produção, o ácido perfluorooctanóico (PFOA), é considerada como tendo potenciais efeitos cancerígenos.

Temperatura: -20°C a 250°C (-4°F a +482°F), permitindo mudanças rápidas de temperatura ou alternância de operações quentes e frias.

Pressão: -0,1 a 6,4 Mpa (vácuo total até 64kgf/cm2).

O desenvolvimento do PTFE resolveu muitos problemas nas indústrias química, petrolífera e farmacêutica da China. As vedações, juntas e arruelas de PTFE são feitas moldando resina de PTFE polimerizada em suspensão. Comparado a outros plásticos, o PTFE possui excelente resistência química. É amplamente utilizado como material de vedação e enchimento.

O PTFE é usado como plástico de engenharia e pode ser transformado em tubos, hastes, fitas, folhas e filmes. É comumente usado em tubulações, contêineres, bombas, válvulas resistentes à corrosão, bem como em equipamentos de radar, dispositivos de comunicação de alta frequência e equipamentos de rádio. As dispersões de PTFE podem ser usadas como líquidos de impregnação de isolamento para vários materiais e como revestimentos anticorrosivos para metal, vidro e cerâmica. Vários anéis, juntas e gaxetas de PTFE são amplamente utilizados em vários tipos de vedações de flanges de tubulações resistentes à corrosão. Além disso, o PTFE pode ser usado para trefilagem e as fibras de PTFE, também conhecidas como fibras de fluorocarbono ou fibras de Teflon, são usadas em diversas aplicações.

Atualmente, vários produtos de PTFE desempenham um papel crucial na economia nacional da China, incluindo os setores químico, de maquinaria, eletrónico, eletrodomésticos, militar, aeroespacial, proteção ambiental e pontes.

O PTFE é usado em indústrias como química, petroquímica, refino de petróleo, cloro e álcalis, produção de ácidos, fertilizantes fosfatados, farmacêutica, pesticidas, fibras químicas, tingimento e acabamento, coque, gás, síntese orgânica, metalurgia não ferrosa, siderurgia, atômica energia e a produção de produtos de alta pureza (como eletrólise de membrana iônica). Também é utilizado no transporte e manuseio de materiais viscosos e em setores de processamento de alimentos e bebidas com rigorosas exigências sanitárias.

Vantagens do PTFE:

• Resistência a altas temperaturas: Pode trabalhar em temperaturas de até 250°C.
• Resistência a baixas temperaturas: Mantém boa tenacidade mecânica mesmo a -196°C, com taxa de alongamento de 5%.
• Resistência à corrosão: Resistente à maioria dos produtos químicos e solventes, exibindo inércia e resistência a ácidos fortes, bases fortes, água e vários solventes orgânicos.
• Resistência às intempéries: Possui a melhor resistência ao envelhecimento entre os plásticos.
• Alta lubricidade: Menor coeficiente de atrito entre materiais sólidos.
• Não adesivo: Menor tensão superficial entre materiais sólidos, não adere a nenhuma substância.
• Não tóxico: Fisiologicamente inerte, pode ser implantado no corpo humano como vasos sanguíneos e órgãos artificiais sem reações adversas.

O politetrafluoroetileno tem um peso molecular relativamente grande, variando de várias centenas de milhares a mais de dez milhões (em comparação com o polietileno, que está na faixa dos milhares). Possui uma cristalinidade de 90-95% e uma temperatura de fusão de 327-342°C. As unidades CF2 na molécula de PTFE estão dispostas em zigue-zague. Devido ao tamanho ligeiramente maior dos átomos de flúor em comparação, as unidades CF2 adjacentes não podem formar completamente uma cadeia torcida, com átomos de flúor cobrindo quase toda a superfície da cadeia polimérica. Esta estrutura molecular explica as diversas propriedades do PTFE. Em temperaturas abaixo de 19°C, forma uma hélice 13/6, e a 19°C, sofre uma transição de fase, abrindo ligeiramente as moléculas para formar uma hélice 15/7.

Embora a quebra de ligações carbono-carbono e ligações carbono-flúor em perfluorocarbonos exija absorção de energia de 346,94 e 484,88 kJ/mol, respectivamente, apenas 171,38 kJ de energia são necessários para despolimerizar um mol de PTFE em tetrafluoroetileno. Durante a decomposição em alta temperatura, o PTFE despolimeriza principalmente em tetrafluoroetileno. As taxas de perda de peso do PTFE a 260, 370 e 420°C são 1×10-4, 4×10-3 e 9×10-2 por hora, respectivamente. Portanto, o PTFE pode ser usado em temperaturas de até 260°C por um período prolongado. No entanto, deve-se ter cuidado devido aos subprodutos tóxicos, como gás flúor e perfluoroisobuteno, produzidos durante a decomposição em alta temperatura, e o contato direto com chamas abertas deve ser evitado.