¿Cuáles son las ventajas y desventajas del politetrafluoroetileno (PTFE) como material con la reputación de "Rey de los Plásticos"?
Ventajas del PTFE
Resistencia a altas temperaturas: la temperatura de trabajo puede alcanzar los 250 grados.
Resistencia a bajas temperaturas - tiene buena tenacidad mecánica; incluso si la temperatura baja a -196 grados, puede mantener un alargamiento del 5 por ciento.
Resistencia a la corrosión de los tubos de PTFE: inertes a la mayoría de los productos químicos y disolventes, resistentes a ácidos y álcalis fuertes, agua y varios disolventes orgánicos.
Resistente a la intemperie: tiene la mejor vida útil entre los plásticos.
Alta lubricación: el coeficiente de fricción más bajo entre los materiales sólidos.
No adhesivo: es la tensión superficial más pequeña en materiales sólidos, no se adhiere a ninguna sustancia.
No tóxico: es fisiológicamente inerte y no tiene reacciones adversas cuando se implanta en el cuerpo como vaso sanguíneo y órgano artificial durante mucho tiempo.
Aislamiento eléctrico: puede soportar 150 voltios de alto voltaje.
La masa molecular relativa del politetrafluoroetileno es relativamente grande, desde cientos de miles hasta más de 10 millones y, en general, hasta millones (el grado de polimerización es del orden de 10 ^ 4, mientras que el polietileno es solo del orden de 10 ^ 3) . Generalmente, el grado de cristalinidad es 90-95 por ciento y la temperatura de fusión es 327-342 grado. Las unidades de CF2 en la molécula de PTFE están dispuestas en forma de zigzag. Dado que el radio de los átomos de flúor es ligeramente mayor que el del carbono, las unidades CF2 adyacentes no pueden seguir completamente la orientación transversal, sino que forman una cadena torcida helicoidal, y los átomos de flúor casi cubren la superficie de toda la cadena polimérica. Esta estructura molecular explica las diversas propiedades del PTFE. Cuando la temperatura es inferior a 19 grados, se forma una hélice de 13/6; a 19°, se produce una transición de fase y las moléculas se desligan ligeramente para formar una hélice de 15/7.
Desventajas de PTFE
1. PTFE tiene "flujo frío". Es decir, la deformación plástica (fluencia) de productos materiales bajo carga continua a largo plazo, lo que trae ciertas restricciones a su aplicación. Por ejemplo, cuando se utiliza PTFE como junta, los pernos se aprietan firmemente para lograr un sellado hermético, de modo que cuando se excede un determinado esfuerzo de compresión, la junta producirá un "flujo en frío" (deslizamiento) y se aplanará. Estas deficiencias se pueden superar agregando rellenos apropiados y mejorando la estructura de las piezas.
2. El PTFE tiene excelentes propiedades antiadherentes, lo que limita su aplicación industrial. Es un excelente material antiadherente, lo que hace que sea extremadamente difícil adherirse a la superficie de otros objetos.
3. El coeficiente de expansión lineal del PTFE es de 10 a 20 veces mayor que el del acero, que es más grande que la mayoría de los plásticos, y su coeficiente de expansión lineal cambia irregularmente con el cambio de temperatura. Al aplicar PTFE, si no presta suficiente atención a este aspecto del rendimiento, es fácil que se produzcan pérdidas.