El PTFE es un material único con átomos de flúor y carbono. Generalmente, es hidrófobo, no pegajoso, no reactivo, de alta densidad y resistente a altas temperaturas.
Esto lo convierte en una elección perfecta para muchas aplicaciones.
Propiedades mecánicas del PTFE
Propiedades de tracción y compresión.
Varía desde tan solo 10 MPa hasta 35-40 MPa. Esto depende del relleno utilizado, los parámetros de moldeo y la calidad de la resina base.
Flexibilidad
El módulo de flexión difiere según los diferentes entornos de temperatura como se muestra a continuación.
| Temperatura | Módulo de flexión |
| (20-22)0DO. | (350-650) N/mm2 |
| -800DO. | 2000 N/mm2 |
| 1000DO. | 200 N/mm2 |
| 2600DO. | 45 N/mm2 |
Dureza del PTFE
| Método de medición | Valor |
| ASTM D 2240 | D50-D60. |
| DIN 5345 | (27-32) N/mm2 |
Coeficiente de fricción
Un coeficiente de fricción bajo, de entre 0,05 y 0,09. Generalmente se mantiene constante a temperatura ambiente.
Sin embargo, el coeficiente de fricción cambia según los siguientes factores:
- Aumentar la carga de un objeto que se desliza sobre la superficie del PTFE disminuirá el coeficiente de fricción.
- Aumenta con el aumento de la velocidad del objeto que se desliza.
Propiedades de desgaste
Esto depende de la superficie de los materiales que se deslizan con el PTFE, así como de la velocidad de deslizamiento y las cargas de los materiales. Por lo general, esto hace que el PTFE tenga una resistencia al desgaste muy baja, por lo que solo es adecuado para cargas ligeras, pero no para cargas pesadas.
Propiedades físicas
Las propiedades físicas clave incluyen:
- 03% máxima absorción de agua
- Densidad aparente aparente de 36 a 0,91 g/cc
- Contracción lineal de 01 a 0,058
Propiedades térmicas del PTFE
Estabilidad térmica
El PTFE es térmicamente estable.
Su descomposición por calor comienza a ocurrir a temperaturas superiores a 4000DO.
Puntos de transición
La estructura molecular del PTFE cambia según la temperatura. A los 190C y 300Se produce la transformación del cristal C. Mientras que a la temperatura 3270C, hay desvanecimiento de la estructura cristalina.
Expansión térmica
Esto varía con diferentes temperaturas y también cambia relativamente según los cambios de dirección.
Conductividad térmica
Su baja conductividad térmica convierte al PTFE en un buen material aislante. Esta conductividad se puede mejorar añadiendo rellenos.
Calor específico
La cantidad de calor aumenta con la temperatura. Cuando esta es alta, el PTFE también lo hace.
Propiedades eléctricas del PTFE
Rigidez dieléctrica
El espesor del PTFE es directamente proporcional al espesor del material. Asimismo, disminuye con el aumento de la frecuencia.
Constante dieléctrica y factor de disipación
Tiene un factor de disipación muy bajo, de 0,0001 a 0,0003. Este se mantiene constante hasta temperaturas de 3000c y una frecuencia de 109 Hz. El PTFE tiene una constante dieléctrica de 2,1.
Resistencia al arco
La resistencia al arco eléctrico es la capacidad de un aislante para soportar alta tensión sin formar una trayectoria conductora en su superficie. El PTFE tiene una buena resistencia de 300 s.
Efecto Corona
El efecto corona es la ionización del aire circundante de un conductor, lo que produce un brillo y un silbido. El efecto corona causa erosiones en la superficie del PTFE.
Propiedades ópticas del PTFE
Resistencia de la luz
Según muestras de prueba expuestas a más de 20 años de luz solar, no se observan cambios, lo que demuestra que el PTFE es resistente a la descomposición por la luz solar.
Resistencia a la radiación
Presenta baja resistencia a la radiación. Esto se debe a su descomposición al exponerse a radiación de alta intensidad.
Otras propiedades del material de PTFE
“Memoria” de plástico
Cuando los materiales de PTFE se deforman, pueden conservar su forma original después del calentamiento. El PTFE tiene buena memoria plástica.
Permeabilidad a los gases del PTFE
Es la capacidad del gas de difundirse a través de un material cuando la presión entre ambos lados es diferente. La permeabilidad del PTFE al gas depende del espesor, la presión entre ambos lados y las técnicas de procesamiento del material.
Resistente a la corrosión química
El PTFE no se ve afectado por la mayoría de los compuestos y elementos conocidos. Se ve afectado por:
- Metales alcalinos en estado elemental
- Trifluoruro de cloro
Resistencia a los disolventes
No se puede disolver en la mayoría de los disolventes, excepto en aceites altamente fluorados a temperaturas superiores a 300 °C.0do
Cómo los aditivos y rellenos afectan las propiedades del material PTFE
Fibra de vidrio
Reduce la tasa de fluencia, es decir, la deformación al someterse a presión y tiempo. La fibra de vidrio también confiere al PTFE resistencia al desgaste y a los productos químicos, y lo hace adecuado para presiones superficiales más altas. Se utiliza en la fabricación de anillos, casquillos, conexiones roscadas, etc.
Adición de carbono
El carbono debe utilizarse en polvo o como fibra. Reduce la velocidad de fluencia, aumenta la conductividad térmica y mejora la resistencia a la compresión.
Además, hace que el PTFE sea más resistente al desgaste y más conductor de electricidad.
Carbono combinado con grafito
Reduce el desgaste del PTFE gracias a su bajo coeficiente de fricción. Idealmente, proporciona una lubricación óptima.
Compuesto de PTFE relleno de bronce
- Produce un aumento de la conductividad térmica.
- Mejora la conductividad eléctrica
- Lo hace más resistente a la presión.
- Mejora las propiedades de resistencia a la fluencia.
Tiene una alta resistencia a la fricción que se puede reducir mediante la adición de MoS2.
Algunas desventajas incluyen la posible oxidación, además de una baja resistencia química.
Molibdeno (MoS2)
El molibdeno tiene un efecto lubricante haciendo que el material tenga propiedades antifricción.
Fluoruro de calcio (CaF2)
Se utiliza como alternativa a la fibra de vidrio cuando esta no es adecuada debido a su resistencia química. Se utiliza en la fabricación de juntas y aplicaciones electrónicas.
Mica
La mica garantiza que el PTFE se expanda y contraiga menos. Sin embargo, sus propiedades mecánicas son limitadas. Esto se aplica principalmente a técnicas de compresión.
Economía
Ekonol mejora el rendimiento del PTFE a altas temperaturas y lo hace resistente al desgaste, incluso en superficies de acero. Esto lo hace ideal para aplicaciones rotativas, alimentarias y con superficies de acero blandas.
Wollastonita
La wollastonita tiene propiedades similares a la fibra de vidrio, pero es aplicable a alimentos y también es menos abrasiva.
Conclusión
Como puede ver, sus propiedades superiores hacen del PTFE la opción ideal para diversas aplicaciones. Lo mejor es que también puede modificarlo para obtener propiedades superiores que se adapten a cualquier requisito de aplicación.
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Más recursos:
Politetrafluoroetileno – Fuente: Science Direct
Aplicaciones de PTFE – Fuente: Hansa
PTFE – Fuente: Wikipedia
Proceso de fabricación de PTFE – Fuente: Hansa
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