Este estudio extenso e informativo describirá completamente el PTFE y el PFOA, incluidos sus elementos que conducen a su distinción, propiedades químicas, propiedades físicas, propiedades mecánicas, aplicaciones, beneficios y limitaciones.
Definición
El PTFE es un polímero termoplástico Hecho de polimerización de tetrafluoroetileno y se encuentra en forma sólida. Al mismo tiempo, el PFOA es una sustancia química sintética generada como parte de la fluoropolímeros y está en forma líquida.
Elementos que fabrican PTFE y PFOA
Tanto el PTFE como el PFOA están hechos de diferentes elementos que los hacen distintos.
El PTFE está compuesto de los siguientes elementos:
- Carbón
Cada átomo de carbono está conectado a otros dos átomos de carbono en una larga disposición de átomos de carbono similar a una cadena.
- Flúor
El PTFE tiene muchos átomos de flúor.
La cadena de carbono está encerrada en una capa protectora de átomos de flúor, lo que da como resultado una molécula químicamente inerte, relativamente densa, con interacciones carbono-flúor extremadamente potentes.
El PFOA está compuesto de los siguientes elementos:
- Oxígeno
El PFOA tiene dos átomos de oxígeno unidos a átomos de carbono.
- Flúor
El PFOA tiene diez átomos de flúor unidos a átomos de carbono.
- Carbón
El PFOA tiene ocho átomos de carbono.
Propiedades físicas
Las siguientes son las propiedades físicas del PTFE:
- Suave y antiadherente
El PTFE tiene como marca registrada el teflón; el flúor que rodea sus moléculas es la clave de su superficie lisa. Gracias a estos átomos de flúor, el teflón es resistente a la adherencia de prácticamente cualquier otro material.
- Apariencia
Es de color blanco y en estado sólido.
- Densidad
La densidad del PTFE es de aproximadamente 2200 kg/m3.
- Baja fricción
El recubrimiento de flúor en PTFE contribuye a su bajo coeficiente de fricción.
- Punto de fusión
Tiene un alto punto de fusión de hasta 327 °C.
- Aislamiento eléctrico
El PTFE no es fácilmente poroso a la energía eléctrica y puede soportar altos voltajes sin degradarse.
- Hidrofobicidad
PTFE es un polímero resistente al agua.
Las siguientes son las propiedades físicas del PFOA:
- Alto punto de ebullición
Tiene un alto punto de ebullición de hasta 189°C, por lo que puede resistir altas temperaturas.
- Apariencia
El PFOA no tiene un color distintivo y se encuentra en forma líquida, pero puede estar en forma gaseosa o sólida en determinadas condiciones.
- Hidrofóbico
El PFOA es altamente hidrófobo debido a la cadena de fluorocarbono y, por lo tanto, repele el agua.
- Punto de fusión
El PFOA tiene un punto de fusión de 67 °C.
Propiedades químicas
Las propiedades químicas del PTFE incluyen:
- Resistente a la degradación
Debido a la presencia de átomos de carbono y flúor, el PTFE tiene una excelente resistencia a la degradación.
- Inercia
El PTFE es excepcionalmente resistente al ataque químico de bases, ácidos y otros productos químicos corrosivos. La mayoría de los disolventes no lo afectan, e incluso los ácidos y bases potentes no reaccionan fácilmente con él.
- Reactividad
El PTFE es típicamente un polímero no reactivo y, por lo tanto, reacciona con otros compuestos.
- Resistencia química
Es muy resistente a bases, ácidos y productos químicos cáusticos que lo atacan químicamente.
Las siguientes son las propiedades químicas del PFOA:
- Bioacumulación
El PFOA y sus compuestos pueden acumularse y son constantes en el agua, el suelo, las aves y los peces, por lo tanto
- Estabilidad química
La estabilidad química del PFOA es relativamente alta, por lo que no reacciona eficientemente con otros productos químicos del medio ambiente.
Propiedades mecánicas
A diferencia del PTFE, el PFOA es una sustancia química sintética. Sus propiedades mecánicas en materiales y otros compuestos pueden variar según el método de fabricación y el propio material.
Las siguientes propiedades mecánicas del PTFE incluyen:
- Resistencia a la tracción
Tiene una alta resistencia a la tracción de aproximadamente 10-43 MPa.
- Alargamiento
El PTFE tiene una alta extensión de hasta 500%.
- Compresibilidad
Este polímero tiene baja compresibilidad como resultado de su estructura molecular.
A temperaturas muy altas, el PTFE no puede cambiar su volumen ni su forma.
- Versatilidad
Por su composición molecular es adaptable y puede flexionarse o doblarse sin deformarse.
- Dureza
Este polímero tiene una dureza muy baja ya que es blando.
Ventajas
Las ventajas del PTFE y el PFOA varían según sus propiedades específicas. A continuación, se detallan las ventajas del PTFE:
- Suave y antiadherente
El PTFE es muy suave y no pegajoso, por lo que es preferido para aplicaciones antiadherentes como utensilios de cocina.
- Resistente a los productos químicos
El PTFE es altamente resistente al agua, productos químicos, bases, ácidos, solventes y otras sustancias corrosivas.
- Aislamiento eléctrico
El PFOA es un excelente aislante eléctrico ya que puede soportar alto voltaje sin sufrir daños y no es fácilmente permeable a la energía eléctrica.
- Superficie de baja fricción
El PTFE tiene un coeficiente de fricción muy bajo y se prefiere para aplicaciones de ingeniería.
- Resistente a altas temperaturas
El PTFE es adecuado para su uso incluso a altas temperaturas, ya que puede soportar hasta 260 °C sin sufrir daños.
- Resistente al duro entorno y las condiciones climáticas
El PTFE puede soportar condiciones climáticas extremas y se considera principalmente para aplicaciones en exteriores.
Los siguientes son los beneficios del PFOA:
- Resistente a altas temperaturas
Al igual que el PTFE, el PFOA puede soportar altas temperaturas sin sufrir daños.
- Beneficios antiadherentes
Este polímero tiene buenas propiedades antiadherentes y se aplica en equipos de procesamiento de alimentos y utensilios de cocina.
- Resistente a los productos químicos
El PFOA es altamente resistente a bases, ácidos y otros compuestos corrosivos.
- Puede soportar duras condiciones
El PFOA es repelente a factores ambientales como la radiación UV.
Desventajas
A pesar de que el PTFE tiene excelentes beneficios que lo hacen adecuado para sus aplicaciones, también tiene sus limitaciones que incluyen las siguientes:
- Limitación de las opciones de color
El PTFE es blanco, por lo tanto puede no ser adecuado si se necesita en otras opciones de color.
- Costo
El PTFE es considerablemente costoso y caro debido a su procesamiento y fabricación.
- Aplicaciones limitadas de alta presión
El PTFE no es apropiado para aplicaciones de alta presión ya que su resistencia a la compresión es relativamente baja.
- Dificultad de unión
El PTFE tiene baja energía superficial y no se une rápidamente con otros materiales.
- No descomponible
El PTFE puede permanecer durante mucho tiempo en el medio ambiente sin sufrir daños ni descomponerse porque no es biodegradable.
Las siguientes son las limitaciones del PFOA tal como se explican:
- Costo
Al igual que el PTFE, la dificultad de procesamiento y fabricación lo hace más caro y costoso que otros materiales.
- Aplicaciones limitadas
Debido a sus propiedades y riesgos ambientales, el PFOA puede tener usos limitados en comparación con otros materiales del mismo beneficio.
- Riesgos para la salud
El PFOA puede provocar problemas de salud como cáncer y trastornos del sistema reproductivo e inmunológico.
- Riesgos ambientales
El PFOA y sus compuestos son un riesgo para el medio ambiente ya que se consideran constantes en el suelo y el agua y pueden contaminar el medio ambiente.
Aplicaciones
Las propiedades mecánicas, físicas y químicas del PTFE lo hacen adecuado para diversas aplicaciones en la industria.
Las siguientes son las aplicaciones del PTFE:
- Aplicaciones médicas
El PTFE se utiliza para fabricar implantes médicos como parches cardíacos, ligamentos de reemplazo y prendas vasculares.
- Electricidad y electrónica
El PTFE se utiliza para fabricar componentes eléctricos y electrónicos, como placas de circuitos, aislamientos eléctricos, aislamientos de cables y piezas semiconductoras.
- Industria automotriz
El PTFE se utiliza en direcciones asistidas y transmisiones, revestimientos para sellos de vástago de válvulas de combustible, juntas, juntas tóricas y sellos de eje.
- Ingeniería
El PTFE se utiliza para fabricar componentes de construcción como revestimientos de tuberías, accesorios, cojinetes, asientos y tapones, así como piezas de válvulas y bombas.
- Recubrimientos antiadherentes
El PTFE se utiliza para recubrir superficies de equipos de procesamiento de alimentos, utensilios para hornear y cocinar.
Las siguientes son las aplicaciones del PFOA:
- Espumas contra incendios
El PFOA es un subproducto de la fabricación de espumas contra incendios que se utilizan para extinguir incendios provocados por líquidos inflamables.
- Alfombras y textiles
El PFOA se utiliza en la fabricación de tratamientos para alfombras y textiles resistentes a la suciedad y al agua.
- Recubrimiento antiadherente
El PFOA se aplica en la fabricación de revestimientos antiadherentes para utensilios para hornear, equipos de procesamiento de alimentos y utensilios de cocina.
Conclusión
PTFE y PFOA son dos compuestos químicos diferentes con otros elementos y usos.
El PTFE es un polímero sintético, mientras que el PFOA es un compuesto químico sintético que crea otros materiales.
Tienen una composición química y propiedades mecánicas, físicas y químicas distintas, lo que los hace únicos para diversas aplicaciones.
El PTFE se considera un compuesto considerablemente seguro e inerte en comparación con el PFOA en cuestiones ambientales y de salud.
El PTFE se considera una sustancia beneficiosa y adaptable con múltiples aplicaciones. Sin embargo, el PFOA presenta riesgos para la salud y el medio ambiente.
Más recursos:
Propiedades del PTFE -Fuente: Hansa
PFOA -Fuente: Wikipedia
Proceso de fabricación de PTFE – Fuente: Hansa
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