PTFE vs PFOA: Perbandingan Lengkap

Studi yang luas dan informatif ini akan sepenuhnya menjelaskan PTFE dan PFOA, termasuk unsur-unsurnya yang mengarah pada kekhasannya, sifat kimianya, sifat fisiknya, sifat mekanisnya, aplikasinya, manfaatnya, dan keterbatasannya.

Definisi

PTFE adalah polimer termoplastik terbuat dari polimerisasi tetrafluoroetilen dan berbentuk padat. Sementara itu, PFOA adalah bahan kimia sintetis yang dihasilkan sebagai bagian dari polimer fluoro dan dalam bentuk cair.

Elemen pembentuk PTFE dan PFOA

Baik PTFE maupun PFOA terbuat dari unsur berbeda yang membuatnya berbeda.

PTFE terbuat dari unsur-unsur berikut:

• Karbon

Setiap atom karbon terhubung dengan dua atom karbon lainnya dalam susunan atom karbon seperti rantai panjang.

• Fluorin

PTFE memiliki banyak atom fluor di dalamnya.

Rantai karbon terbungkus dalam selubung pelindung atom-atom fluor, menghasilkan molekul yang relatif padat dan inert secara kimia dengan interaksi karbon-fluor yang sangat kuat.

PFOA terbuat dari unsur-unsur berikut:

• Oksigen

PFOA memiliki dua atom oksigen yang terikat pada atom karbon.

• Fluorin

PFOA memiliki sepuluh atom fluor yang terikat pada atom karbon.

• Karbon

PFOA memiliki delapan atom karbon.

Sifat Fisik

Berikut ini adalah sifat fisik PTFE:

 

• Halus dan tidak lengket

PTFE memiliki Teflon sebagai merek dagang; fluorin yang mengelilingi molekul Teflon adalah kunci permukaannya yang halus. Berkat atom-atom fluorin ini, Teflon tahan terhadap hampir semua bahan lain yang menempel.

• Penampilan

Warnanya putih dan berbentuk padat.

• Kepadatan

Kepadatan PTFE sekitar 2200 kg/m³.

• Gesekan rendah

Lapisan fluor pada PTFE berkontribusi terhadap rendahnya koefisien gesekan.

• Titik lebur

Memiliki titik leleh tinggi hingga 327 °C

• Isolasi listrik

PTFE tidak mudah berpori terhadap energi listrik dan dapat bertahan pada tegangan tinggi tanpa mengalami penurunan kualitas.

• Hidrofobisitas

PTFE adalah polimer tahan air.

Berikut ini adalah sifat fisik PFOA:

• Titik didih tinggi

Memiliki titik didih tinggi hingga 189°C sehingga dapat menahan suhu tinggi.

• Penampilan

PFOA tidak memiliki warna yang jelas dan berbentuk cair tetapi dapat berbentuk gas atau padat dalam kondisi tertentu.

• Hidrofobik

PFOA bersifat sangat hidrofobik karena rantai fluorokarbonnya menolak air.

• Titik lebur

PFOA memiliki titik leleh 67°C

Sifat Kimia

Sifat kimia PTFE meliputi:

 

• Tahan terhadap degradasi

Karena adanya atom karbon dan fluor, PTFE memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap degradasi.

• Kelambanan

PTFE sangat tangguh saat diserang secara kimia oleh basa, asam, dan bahan kimia korosif lainnya. Sebagian besar pelarut tidak memengaruhinya, dan bahkan asam dan basa kuat pun tidak mudah bereaksi dengannya.

• Reaktivitas

PTFE umumnya merupakan polimer non-reaktif dan karenanya tidak bereaksi dengan senyawa lain.

• Ketahanan kimia

Sangat tahan terhadap basa, asam, dan bahan kimia kaustik yang menyerangnya secara kimia.

Berikut ini adalah sifat kimia PFOA:

• Bioakumulasi

PFOA dan senyawanya dapat terbentuk dan konstan di air, tanah, burung, dan ikan sehingga

• Stabilitas kimia

Stabilitas kimia PFOA relatif tinggi sehingga tidak bereaksi secara efisien dengan bahan kimia lain di lingkungan.

Sifat Mekanik

Tidak seperti PTFE, PFOA adalah bahan kimia sintetis. Sifat mekanisnya dalam material dan senyawa lain dapat berbeda tergantung pada cara pembuatan dan material itu sendiri.

Sifat mekanik PTFE berikut ini meliputi:

• Kekuatan tarik

Memiliki kekuatan tarik tinggi sekitar 10-43MPa.

• Pemanjangan

PTFE memiliki daya ekstensi tinggi hingga 500%.

• Kompresibilitas

Polimer ini memiliki kompresibilitas rendah sebagai hasil dari struktur molekulnya.

Pada suhu yang sangat tinggi, PTFE tidak dapat mengubah volume dan bentuknya.

• Keserbagunaan

Karena komposisi molekulnya, ia mudah beradaptasi dan dapat melentur atau tertekuk tanpa mengalami deformasi.

• Kekerasan

Polimer ini memiliki kekerasan yang sangat rendah karena lunak.

Keuntungan

Keunggulan PTFE dan PFOA bervariasi tergantung pada sifat masing-masing. Berikut ini adalah keunggulan PTFE sebagaimana dijelaskan:

• Halus dan tidak lengket

PTFE sangat halus dan tidak lengket sehingga lebih disukai untuk aplikasi antilengket seperti peralatan memasak.

• Tahan terhadap bahan kimia

PTFE sangat tahan terhadap air, bahan kimia, basa, asam, pelarut, dan zat korosif lainnya.

• Isolasi listrik

PFOA merupakan isolator listrik yang sangat baik karena dapat bertahan pada tegangan tinggi tanpa mengalami kerusakan dan tidak mudah bereaksi dengan energi listrik.

• Permukaan gesekan rendah

PTFE memiliki koefisien gesekan yang sangat rendah dan lebih disukai untuk aplikasi teknik.

• Tahan terhadap suhu tinggi

PTFE cocok untuk digunakan bahkan pada suhu tinggi karena dapat bertahan hingga 260°C tanpa kerusakan.

• Tahan terhadap lingkungan dan kondisi cuaca yang keras

PTFE dapat menahan kondisi cuaca ekstrem dan terutama digunakan untuk aplikasi luar ruangan.

Berikut ini adalah manfaat PFOA:

• Tahan terhadap suhu tinggi

Sama seperti PTFE, PFOA dapat menahan suhu tinggi tanpa kerusakan.

• Manfaat anti lengket

Polimer ini memiliki sifat antilengket yang baik dan diaplikasikan pada peralatan pengolahan makanan dan peralatan memasak.

• Tahan terhadap bahan kimia

PFOA sangat tahan terhadap basa, asam, dan senyawa korosif lainnya.

• Dapat menahan kondisi yang keras

PFOA menolak faktor lingkungan seperti radiasi UV.

Kekurangan

Meskipun PTFE memiliki manfaat luar biasa yang membuatnya cocok untuk berbagai aplikasinya, ia juga memiliki keterbatasan, antara lain sebagai berikut:

• Batasan pilihan warna

PTFE berwarna putih sehingga mungkin tidak cocok jika dibutuhkan dalam pilihan warna lain.

• Biaya

PTFE cukup mahal dan mahal karena pemrosesan dan pembuatannya.

• Aplikasi tekanan tinggi terbatas

PTFE tidak cocok untuk aplikasi tekanan tinggi karena kekuatan tekannya relatif rendah.

• Kesulitan ikatan

PTFE memiliki energi permukaan yang rendah dan tidak cepat terikat dengan bahan lain.

• Tidak membusuk

PTFE dapat bertahan sangat lama di lingkungan tanpa kerusakan atau pembusukan karena tidak dapat terurai secara hayati.

Berikut ini adalah batasan PFOA sebagaimana dijelaskan:

• Biaya

Seperti PTFE, kesulitan pemrosesan dan pembuatannya membuatnya lebih mahal daripada bahan lainnya.

• Aplikasi terbatas

Karena sifat dan risiko lingkungannya, PFOA mungkin memiliki kegunaan yang terbatas dibandingkan dengan bahan lain dengan manfaat yang sama.

• Risiko kesehatan

PFOA dapat menyebabkan masalah kesehatan seperti kanker serta gangguan sistem reproduksi dan kekebalan tubuh.

• Risiko lingkungan

PFOA dan senyawanya berisiko bagi lingkungan karena dianggap konstan di tanah dan air dan dapat mencemari lingkungan.

Aplikasi

Sifat mekanik, fisik, dan kimia PTFE membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi dalam industri.

Berikut ini adalah aplikasi PTFE:

• Aplikasi medis

PTFE membuat implan medis seperti tambalan jantung, ligamen pengganti, dan pakaian pembuluh darah.

• Listrik dan elektronik

PTFE membuat komponen listrik dan elektronik seperti papan sirkuit, isolasi listrik, isolasi kawat, dan komponen semikonduktor.

• Industri otomotif

PTFE digunakan dalam power steering dan transmisi, lapisan untuk segel batang katup bahan bakar, gasket, cincin-O, dan segel poros.

• Rekayasa

PTFE membuat komponen konstruksi seperti pelapis pipa, fitting, bantalan, dudukan dan sumbat, serta bagian katup dan pompa.

• Pelapis anti lengket

PTFE digunakan untuk melapisi permukaan peralatan pengolahan makanan, peralatan memanggang, dan peralatan memasak.

Berikut ini adalah aplikasi PFOA:

• Busa pemadam kebakaran

PFOA merupakan produk sampingan dari pembuatan busa pemadam kebakaran yang digunakan untuk memadamkan api yang disebabkan oleh cairan yang mudah terbakar.

• Karpet dan tekstil

PFOA digunakan dalam pembuatan karpet dan perawatan tekstil yang tahan terhadap kotoran dan air.

• Lapisan anti lengket

PFOA digunakan dalam pembuatan lapisan antilengket untuk peralatan memanggang, peralatan pengolahan makanan, dan peralatan memasak.

Kesimpulan

PTFE dan PFOA adalah dua senyawa kimia berbeda dengan unsur dan kegunaan lain.

PTFE adalah polimer sintetis, sedangkan PFOA adalah senyawa kimia sintetis yang menciptakan material lain.

Mereka mempunyai komposisi kimia dan sifat mekanik, fisik, serta kimia yang unik, sehingga menjadikannya unik untuk berbagai aplikasi.

PTFE dianggap sebagai senyawa yang aman dan inert dibandingkan dengan PFOA dalam masalah lingkungan dan kesehatan.

PTFE dianggap sebagai zat yang bermanfaat dan mudah beradaptasi dengan banyak aplikasi. Pada saat yang sama, PFOA memiliki risiko kesehatan dan lingkungan.

Sumber daya lainnya:

Properti PTFE  -Sumber: Hansa

PFOA  -Sumber: Wikipedia

Proses Pembuatan PTFE – Sumber: Hansa